IMPIANTO IDROELETTRICO DENOMINATO "ELSA" SUL FIUME ELSA

IMPIANTO IDROELETTRICO DENOMINATO "ELSA" SUL FIUME ELSA COMUNE DI EMPOLI - PROVINCIA DI FIRENZE PROGETTO DEFINITIVO Descrizione: Numero: Scala: RELAZIONE TECNICA-ILLUSTRATIVA E IDROLOGICA R1 - PROGETTISTA Ing. Marco Petralli Via della torre, 3 51017 Pescia (PT) 392 3419461 petrallimarco@gmail.com marco.petralli@ingpec.eu COMMITTENTE GREENTEK S.r.l. Via Borgo Giannotti, 199/N 55100 S. Marco-Lucca (LU) greenteksrl@legalmail.it REVISIONE 4 3 2 1 DESCRIZIONE DATA 0 EMISSIONE PER ATTIVAZIONE PROCEDURA DI A.U. E VERIFICA DI ASSOG. A V.I.A. 26/04/2014 Data: Aprile 2014

GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA A SOMMARIO: 1. PREMESSA... 1 2. SINTESI DEL PROGETTO... 3 2.1 Localizzazione dell area... 5 2.2 Ubicazione delle opere in progetto e bacini imbriferi sottesi... 5 3. INQUADRAMENTO TERRITORIALE... 7 3.1 Caratteristiche generali dell area... 7 3.2 Descrizione dello stato attuale dei luoghi... 8 4. CARATTERISTICHE IDROLOGICHE E CURVE DI DURATA... 13 4.1. Caratteristiche del bacino... 13 4.2. Portate di riferimento del fiume Elsa alla presa in progetto... 16 5. DEFLUSSO MINIMO VITALE... 20 5.1. Calcolo del DMV... 20 5.2. Regolazione delle portate all opera di presa finalizzate al rilascio del DMV 21 6. PORTATE TURBINABILI, TURBINATE E RILASCIATE... 23 7. DESCRIZIONE DELL INTERVENTO E SCELTE PROGETTUALI... 26 7.1 Opere in progetto... 26 7.1.1 Opera di presa... 26 7.1.2 Scala di risalita dell ittiofauna... 33 7.1.3 Condotta forzata... 35 7.1.4 Centrale di produzione e canale di scarico... 38 7.1.5 Opere di consegna dell energia elettrica prodotta... 42 7.1.6 Controllo e sicurezza dell impianto di produzione... 43 7.2 Inserimento dell opera nell ambiente... 43 7.2.1 Opera di presa... 44 7.2.2 Condotta forzata... 45 7.2.3 Fabbricato di centrale... 45 7.2.4 Elettrodotto di connessione... 46

B GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA 7.3 Cantierizzazione... 46 7.3.1 Disposizione del cantiere... 47 7.3.2 Viabilità ed accessi... 51 7.3.3 Lavorazioni di cantiere... 52 7.3.4 Materiali e macchinari utilizzati... 53 7.3.5 Materiali di risulta e stima del traffico indotto dal cantiere... 53 7.3.6 Servizi generali... 54 7.3.7 Opere di sistemazione a fine cantiere... 55 7.4 Impatti e mitigazioni... 56 7.4.1 Uso di risorse naturali... 56 7.4.2 Emissioni in atmosfera... 56 7.4.3 Produzione di rifiuti e residui di lavorazione... 57 7.4.4 Emissioni sonore... 58 7.4.5 Campi elettromagnetici... 61 8. OPERE DI COMPENSAZIONE... 64 8.1 Realizzazione di una scala di risalita per l ittiofauna in corrispondenza dell opera di presa... 64 9. CRONOPROGRAMMA... 67 10. STIMA DEI COSTI DI COSTRUZIONE... 69 11. PIANO DI DISMISSIONE... 70 11.1 Dismissione delle opere in progetto... 70 11.1.1 Opera di presa... 71 11.1.2 Condotta forzata e cavedio accessorio... 71 11.1.3 Centrale di produzione e canale di scarico... 72 11.1.4 Elettrodotto... 72 11.2 Tipologia dei materiali da smaltire o recuperare... 72 11.3 Ripristino ambientale... 73 11.4 Cronoprogramma della dismissione... 73 11.5 Stima del costo di dismissione... 76 12. PRODUCIBILITÀ DELL IMPIANTO... 77 12.1 Riassunto delle caratteristiche dell impianto... 79

GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA 1 1. PREMESSA La presente relazione tecnica descrittiva rientra nell ambito del progetto definitivo di un nuovo impianto idroelettrico, denominato Elsa, sul Fiume Elsa, localizzato nel Comune di Empoli in Provincia di Firenze. Tale progetto definitivo riprende le indicazioni progettuali di massima illustrate nel progetto preliminare, a firma del Geom. Mauro Giusti, presentato a corredo della domanda di derivazione di acqua pubblica, al Circondario Empolese Valdelsa, Dipartimento Difesa del Suolo e Risorse idriche, istanza 6717 del 01/04/2009. Titolare della domanda di derivazione di acqua pubblica, è la società Greentek srl con sede a S.Marco-Lucca (LU), in Via Borgo Giannotti 199/N. La suddetta società ha acquisito in data 9/10/2013 la piena titolarità del progetto subentrando nella titolarità al Sig. Roberto Innocenti. Il progetto si compone della presente relazione tecnica contenente una descrizione degli interventi prospettati, dello studio preliminare ambientale, della relazione paesaggistica e degli elaborati grafici per l individuazione delle caratteristiche tecniche delle opere in progetto. Nel seguito è riportato l elenco completo degli elaborati. ELABORATI DESCRITTIVI N TITOLO FORMATO DATA R1 RELAZIONE TECNICA-ILLUSTRATIVA E IDROLOGICA A4 APRILE 2014 R2 RELAZIONE IDRAULICA A4 APRILE 2014 R3 STUDIO PRELIMINARE AMBIENTALE A4 APRILE 2014 R4 RELAZIONE PAESAGGISTICA A4 APRILE 2014 R5 SINTESI NON TECNICA A4 APRILE 2014 R6 PROGETTO DI CONNESSIONE ALLA RETE ELETTRICA NAZIONALE A4/A3+ APRILE 2014 R7 PIANO PARTICELLARE DI ESPROPRIO A4 APRILE 2014 A1 A2 ELENCO DELLE AMMINISTRAZIONI CHIAMATE AD ESPRIMERE IL PROPRIO PARERE DI COMPETENZA ELENCO DEGLI ATTI DI ASSENSO DI COMPETENZA DELLE AMMINISTRAZIONI INTERESSATE A4 APRILE 2014 A4 APRILE 2014 ELABORATI GRAFICI N TAV. TITOLO SCALA FORMATO DATA 1 INQUADRAMENTO COROGRAFICO 1:250000 1:25000 A2 APRILE 2014

2 GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA 2 2bis INQUADRAMENTO PROGETTO SU CARTA TECNICA REGIONALE E ORTOFOTO CONFRONTO FRA PROPOSTA INIZIALE E NUOVA PROPOSTA DI PROGETTO SU CTR E ORTOFOTO 1:2000 A2 APRILE 2014 1:2000 A2 APRILE 2014 3 INQUADRAMENTO PROGETTO SU MAPPA CATASTALE 1:2000 A2 APRILE 2014 4 INQUADRAMENTO PROGETTO SU CARTA DEI VINCOLI E DELLE TUTELE ESTRATTA DAL RU COMUNALE 1:5000 A3 APRILE 2014 5 BACINO IMBRIFERO 1:150000 A2 APRILE 2014 6 7 OPERA DI PRESA: PLANIMETRIA STATO ATTUALE CON INDICAZIONE DEL RILIEVO TOPOGRAFICO OPERA DI PRESA: PLANIMETRIA STATO DI PROGETTO 1:500 A2 APRILE 2014 1:500 A2 APRILE 2014 8 OPERA DI PRESA: PIANTE E SEZIONI 1:100 A1 APRILE 2014 9 10 11 12 13 OPERA DI PRESA: VERIFICA DISTANZA DA FABBRICATI ESISTENTI FABBRICATO DI CENTRALE: PLANIMETRIA STATO ATTUALE CON INDICAZIONE DEL RILIEVO TOPOGRAFICO FABBRICATO DI CENTRALE: PLANIMETRIA STATO DI PROGETTO FABBRICATO DI CENTRALE: PIANTE, SEZIONI E FOTOINSERIMENTO DELLE OPERE IN PROGETTO CONDOTTA DI ADDUZIONE: PROFILO LONGITUDINALE E SEZIONI TIPO 14 SCALA DI RISALITA DELL ITTIOFAUNA 15 SEZIONI TRASVERSALI FIUME ELSA: CONFRONTO FRA STATO ATTUALE E STATO DI PROGETTO 1:200 A2 APRILE 2014 1:500 A2 APRILE 2014 1:500 A2 APRILE 2014 1:100 A1 APRILE 2014 1:1000/ 1:500 1:50 1:500 1:200-1:50 A2+ APRILE 2014 A2 APRILE 2014 1:200 A2 APRILE 2014 16 CANTIERIZZAZIONE OPERA DI PRESA E CENTRALE 1:500 A2 APRILE 2014 17 RENDER ED INSERIMENTI FOTOGRAFICI A2 APRILE 2014

GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA 3 2. SINTESI DEL PROGETTO L impianto idroelettrico in progetto prevede la captazione delle acque superficiali del fiume Elsa a quota 21.00 m s.l.m., immediatamente a monte di una traversa presente in loc. Marcignana. Dall opera di presa si prevede la partenza, in sponda destra, di una condotta forzata interrata di diametro 1600 mm. La lunghezza complessiva della condotta forzata dalla presa al fabbricato di centrale è di 300 m circa. Il fabbricato di centrale si prevede collocato completamente interrato all interno dell arginatura esistente in sponda destra del fiume Elsa, in corrispondenza della loc. Il Palazzo. Il piano di ingresso è previsto a quota 20.37 m s.l.m., mentre la quota di scarico del canale di restituzione delle acque turbinate è prevista a circa 15.6 m s.l.m.. Considerando le caratteristiche di funzionamento delle macchine utilizzate, il salto idraulico lordo che verrebbe sfruttato è di 5.40 m. All interno del fabbricato di centrale avverrà la trasformazione dell energia potenziale dell acqua in energia meccanica ed elettrica mediante una turbina Kaplan ad asse verticale con cassa in acciaio, collegata ad un generatore di corrente elettrica. L energia prodotta dal generatore verrà convogliata verso l opera di presa mediante un cavedio interrato all interno del medesimo scavo utilizzato per la posa della condotta forzata. Essa sarà infine immessa nella rete elettrica nazionale in corrispondenza del traliccio esistente circa 200 metri a monte dell opera di presa in progetto. Tutti i quadri di controllo della turbina e delle opere elettromeccaniche, il trasformatore ed il locale di consegna dell energia prodotta saranno ubicati in corrispondenza dell opera di presa. La connessione alla rete di Enel Distribuzione S.p.a. avverrà mediante un breve elettrodotto di lunghezza complessiva 185 metri, di cui circa 40 interrati. L acqua turbinata verrà restituita al corso d acqua con le medesime caratteristiche chimico fisiche possedute alle opere di presa prima della captazione. Uno schema sommario delle opere previste viene riportato nel seguente elenco: opera di presa laterale, realizzata completamente interrata rispetto alla quota del piano di campagna (23.70 m s.l.m); condotta forzata interrata (diametro 1600 mm e lunghezza 300 m); fabbricato di centrale, quota del piano di ingresso di 20.37 m s.l.m.; opera di scarico e restituzione delle acque nel fiume Elsa, a quota 15.6 m s.l.m.; elettrodotto di connessione alla rete elettrica nazionale di lunghezza complessiva pari a 185 metri.

4 GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA Il progetto in esame prevede la produzione di 907 713 kwh/anno circa di energia elettrica, in grado di soddisfare mediamente i consumi energetici di circa 600 famiglie. Relativamente alla procedura di Verifica di assoggettabilità alla Valutazione di Impatto Ambientale, ai sensi dell allegato della Legge Regionale n.10 del 12 febbraio 2010, Norme in materia di valutazione ambientale strategica (VAS), di valutazione di impatto ambientale (VIA) e di valutazione di incidenza, l impianto in oggetto rientra in quelli sottoposti a procedura di verifica, in quanto prevede la derivazione di acque superficiali con una portata superiore a 200 litri al minuto secondo (punto ar dell allegato B2) ed ha una potenza installata superiore a 100 kw (punto c dell allegato B2). Con riferimento alle leggi 9/91 e 10/91 relative al Piano Energetico e relative Norme di attuazione, l opera in oggetto costituisce un opera di pubblico interesse e di pubblica utilità ai sensi del comma 4, art. 1 della Legge 10/91, che cita: l utilizzazione delle fonti di energia rinnovabile, tra cui l idroelettrica, è considerata di pubblico interesse e di pubblica utilità, e le opere relative sono equiparate alle opere dichiarate indifferibili ed urgenti ai fini dell applicazione delle leggi sulle opere pubbliche, ed ai sensi del decreto legislativo 29.12.2003 n 387, che, all art. 12, comma 1, cita: le opere per la realizzazione degli impianti alimentati da fonti rinnovabili, nonché le opere connesse e le infrastrutture indispensabili alla costruzione e all esercizio degli stessi impianti, autorizzate ai sensi del comma 3, sono di pubblica utilità ed indifferibili ed urgenti. L impianto proposto risulta, inoltre, perfettamente in linea con le attuali indicazioni vigenti in merito allo sviluppo e potenziamento di fonti di energie alternative rinnovabili. La realizzazione dell impianto comporterebbe una notevole serie di effetti positivi sull ambiente e sulla collettività quali: La mancata emissione in atmosfera di circa 430 tonnellate di anidride carbonica all anno, necessarie per la produzione della stessa quantità di energia dell impianto in progetto da fonti tradizionali, mediante ad esempio la combustione di circa 245 tonnellate equivalenti di petrolio; La fornitura di energia pulita rinnovabile ad un nucleo abitato di circa 600 famiglie.

GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA 5 1000000 900000 800000 Producibilità [kwh] 700000 600000 500000 400000 300000 200000 100000 0 Produzione 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 Giorni Figura 1: Curva di produzione media annua 2.1 Localizzazione dell area Le opere costituenti l impianto in progetto sono localizzate interamente nel Comune di Empoli, in Provincia di Firenze, nelle estreme vicinanze dell alveo del fiume Elsa, per un tratto di circa 310 metri di lunghezza compreso tra la località Marcignana a sud e la località Il Palazzo a nord. L opera di presa, costituita da uno sfioratore laterale e dalle vasche dissabbiatrice e di carico, si trova in sponda destra, la condotta forzata e la centrale di produzione di energia sono previste in destra idrografica del fiume. Nel paragrafo seguente sono riportate nel dettaglio le coordinate cartografiche delle opere in progetto. 2.2 Ubicazione delle opere in progetto e bacini imbriferi sottesi PRESA: Alla chiusura in esame della nuova opera di presa, localizzata in località Marcignana in Comune di Empoli, il bacino del fiume Elsa presenta le seguenti caratteristiche: ubicazione: N 4841862.39 m E 1651405.28 m (coordinate piane Gauss Boaga) area bacino imbrifero alla chiusura opera di presa: 858.5 km 2 altitudine sorgente circa 300 m s.l.m. (Sovicille)

6 GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA quota sezione di chiusura circa 21.00 m s.l.m. lunghezza asta principale del corso d acqua alla chiusura all opera di presa 80.4 km CENTRALE: Alla chiusura in esame del nuovo fabbricato di centrale in corrispondenza della località Il Palazzo in Comune di Empoli, il bacino del fiume Elsa presenta le seguenti caratteristiche: ubicazione: N 4842167.94 m E 1651306.92 m (coordinate piane Gauss Boaga) area bacino imbrifero alla chiusura centrale 858.90 km 2 altitudine sorgente circa 300 m s.l.m. (Sovicille) quota sezione di chiusura 15.10 m s.l.m. lunghezza asta principale del corso d acqua alla chiusura centrale 80.7 km Figura 2: Inquadramento geografico con indicazione dell area oggetto di intervento in rosso.

GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA 7 3. INQUADRAMENTO TERRITORIALE 3.1 Caratteristiche generali dell area Il centro di Empoli si trova nella pianura del Valdarno inferiore già bonificata al tempo dei Romani. Il territorio comunale è delimitato a nord dall'arno e ad ovest dal fiume Elsa. Allontanandosi da questi corsi d'acqua, procedendo in direzione sud, il territorio diventa progressivamente collinare, presentando il tipico paesaggio agricolo della Toscana. Empoli è stata un mercato fiorente di prodotti agricoli, tanto da dare il nome ad una varietà commerciale di carciofo. Sempre nell'ambito alimentare da ricordare la presenza della Sammontana, il marchio di gelati di riferimento in Italia. Importanti per lo sviluppo economico della cittadina nel XX secolo sono state le vetrerie, ormai quasi tutte chiuse, e le confezioni che ricevettero notevole impulso dalle commesse per la produzione di cappotti e impermeabili durante la prima guerra mondiale. Altre importanti aziende sono il gruppo Var-Sesa (uno dei principali partner IBM italiani), il gruppo Cabel (centro di assistenza bancaria), e le industrie Bitossi. Da un punto di vista infrastrutturale, la città è servita dalla Strada di grande comunicazione Firenze Pisa - Livorno; mentre la stazione di Empoli che, posta sulla Ferrovia Leopolda e la Ferrovia Centrale Toscana (di cui è capolinea), la collegano a Firenze, Pisa, Livorno e Siena. La stazione inoltre è capolinea per la linea di trasporto metropolitano Empoli - Firenze Porta al Prato. Empoli ha un clima submediterraneo con caratteristiche continentali, con estati molto calde ed inverni abbastanza freddi, specialmente di notte. Secondo la classificazione climatica di Thornthwaite ha un clima subumido C2, mesotermico B 2, con moderato deficit idrico estivo s e concentrazione estiva dell'efficienza termica b 4. Rispetto ad altre zone della Toscana ha massime più alte e minime lievemente più basse, quindi una maggiore escursione termica diurna e annuale. La massima assoluta dell'anno supera frequentemente i 40 C mentre la minima assoluta può scendere sotto i 6 C. La frequenza di nebbie dense non è elevata ma nei cambi stagionali, soprattutto tra inverno/primavera e estate/autunno non sono rari i nebbioni che possono durare anche per un giorno intero; diverso discorso per la galaverna che è molto rara. Nel tratto del Valdarno inferiore dove si trova Empoli si registra un'anomalia termica positiva con temperature del mese più freddo superiori a 6 C; la zona comprende il tratto da Montelupo Fiorentino a San Miniato, il comune dove si misurano temperature invernali più alte. Classificazione climatica: zona D, 1658 GG Diffusività atmosferica: alta, Ibimet CNR 2002

8 GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA Classificazione sismica 3S Il Comune fa parte del Bacino del fiume Arno, ed è quindi di competenza della omonima Autorità di Bacino. Il Bacino del fiume Arno copre una vasta area delimitata ad est dalle montagne appenniniche del Parco del Casentino, ad ovest dal mare Tirreno, a nord dall area del Mugello e a sud dai monti centrali dell Umbria settentrionale. Il bacino del fiume Arno, di superficie complessiva pari a 9116 km 2, confina a nord-ovest con il territorio del bacino del fiume Serchio e sud-ovest con quello dell Autorità di Bacino Toscana Costa. Data la sua notevole estensione, il territorio del bacino comprende più sottobacini idrografici, tra cui quello del fiume Elsa, di superficie complessiva pari a 861 km 2. Da un punto di vista fisico il territorio a sud del fiume Arno comprende un insieme di corsi d acqua che si originano dalle colline fiorentine e senesi e recapitano le loro acque nel corpo idrico principale costituito appunto dal fiume Arno. Si tratta di corsi d acqua a carattere tipicamente fluviale, caratterizzati da un percorso piuttosto lungo, con andamento generalizzato sud-nord, con pendenza ridotta sulla maggior parte del loro tracciato. Nella parte terminale, ancor più pianeggiante risultano generalmente arginati. 3.2 Descrizione dello stato attuale dei luoghi Come detto, si prevede di posizionare l opera di presa poco a monte di una briglia esistente, in località Marcignana. La zona di inserimento dell opera di presa è caratterizzata da un ansa del fiume Elsa e dalla presenza di una traversa in cemento armato, con muri di sponda presenti sia in destra che in sinistra idrografica. In tale tratto, il fondo ha una pendenza molto lieve. La briglia esistente, realizzata in cemento armato, la cui soglia è posta a quota 20.98 m s.l.m., è larga circa diciotto metri ed alta circa 3.19 metri. Il flusso di magra passa, attualmente, da due ribassamenti della soglia larghi, in totale, meno di 2 metri, che non costituiscono una vera e propria savanella tradizionale. Subito a valle della briglia descritta si ha un sensibile allargamento dell alveo del fiume, e il muro di sponda in destra idrografica si trova attualmente in un cattivo stato di manutenzione avendo anche subito dei crolli parziali, come si può vedere in Figura 5 e in Figura 6. Il tronco di corso d acqua compreso tra la presa e la restituzione è caratterizzato da un andamento pressoché pianeggiante, con il dislivello localizzato in corrispondenza di una seconda briglia di altezza pari a 2.21m. Il fiume scorre in una vallata aperta, con versanti scarsamente acclivi e caratterizzati da una marcata connotazione agricola.

GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA 9 La condotta forzata, come detto sopra, è prevista interrata al di sotto di una sentiero sterrato inerbito di larghezza pari a circa 3 metri, esistente per la quasi totalità del suo percorso. Per il fabbricato di centrale, si prevede l interramento della struttura in cemento armato all interno della sponda destra del fiume Elsa, nei pressi della località Il Palazzo. Il piano di ingresso al fabbricato sarà ubicato in corrispondenza dell area compresa fra la prima e la seconda rampa di scale che permettono di raggiungere la briglia esistente. Attualmente, l argine si trova in buone condizioni, anche se presenta un accumulo di materiale solido al di sopra del quale è cresciuta della vegetazione incolta. Al di sopra dell argine, sul lato opposto della strada comunale Via di Bocca d Elsa, sono presenti alcuni edifici residenziali. Nel seguito si integra la descrizione dello stato attuale dell area con alcune fotografie scattate in loco. Figura 3: Vista da valle verso monte della briglia esistente in località Marcignana, da sponda destra.

10 GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA Figura 4: Vista dalla sommità dell argine in corrispondenza della sponda destra della briglia su cui verranno interrate le vasche dell opera di presa. Figura 5: Muro in sponda destra parzialmente crollato, posto a valle della briglia in prossimità di cui verrà realizzata l opera di presa.

GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA 11 Figura 6: Sentiero esistente in sponda destra. Sullo sfondo si può notare la briglia in corrispondenza dell opera di presa. Figura 7: Sentiero in sponda destra su cui è in progetto l interramento della condotta forzata.

12 GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA Figura 8: Vista dell arginatura in corrispondenza della località Il Palazzo, all interno di cui verrà interrato l edificio di centrale. Figura 9: Vista dalla sommità dell argine della briglia a valle della quale è prevista la restituzione delle acque turbinate. FONTI: [1] Wikipedia [2] Autorità di bacino del fiume Arno PAI

GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA 13 4. CARATTERISTICHE IDROLOGICHE E CURVE DI DURATA 4.1. Caratteristiche del bacino Il bacino del fiume Elsa ha una superficie complessiva, alla confluenza nel fiume Arno, di circa 861 km 2, e fa parte del Bacino del fiume Arno. L asta principale del fiume Elsa è lunga 63 km. Il fiume Elsa nasce dai rilievi collinari dalla Montagnola senese nel comune di Sovicille (a ovest di Siena), da alcune sorgenti a ovest-sud-ovest della pieve di Molli. Lungo il suo tratto percorre l'omonima Valdelsa da sud a nord e, dopo aver bagnato i centri abitati di Colle di Val d'elsa, Poggibonsi, Certaldo e Castelfiorentino, si getta nel fiume Arno al confine tra la provincia di Firenze e quella di Pisa tra le località di Marcignana, nel comune di Empoli, e Isola in quello di San Miniato. Il fiume è caratterizzato da una accentuata salinità che gli deriva dalla presenza di solfato e di calcio dovuti ai minerali gessosi e calcarei presenti lungo il suo corso. Il primo tratto del fiume, alimentato quasi esclusivamente dalle acque piovane, scorre attraverso il Piano della Speranza ed il Pian dell Olmino, nei comuni di Casole d'elsa e di Colle Val d'elsa e viene comunemente chiamato Elsa morta sia a causa della lentezza con cui scorre la poca acqua presente, sia perché il percorso è alimentato da borri anziché vive sorgenti. Riceve le acque degli affluenti che provengono dal Botro degli Strulli, che scende da Mensanello, e di quelle che provengono dalle Caldane. Quest ultime, situate poco prima di Gracciano, in comune di Colle Val d'elsa, sono sorgenti di acqua tiepida conosciute fin dall antichità per le loro proprietà terapeutiche. Proseguendo verso valle, in corrispondenza di Onci, nei pressi di Gracciano, l Elsa prende il nome di Elsa Viva per l afflusso delle acque provenienti dalle Vene che fornivano forza motrice a mulini e cartiere. Subito dopo Gracciano l Elsa incontra il Ponte di San Marziale, con la steccaia ed il callone reale, da cui iniziano le Gore, antichi canali che fornivano energia motrice a basso costo a mulini, cartiere e industrie manifatturiere di Colle Val d'elsa, che proprio a loro deve forse il suo antico sviluppo industriale. Dopo Ponte di San Marziale, superata la steccaia, l Elsa forma il salto del diborrato, una cascata naturale alta 15 metri e profonda oltre 10, che negli anni 30 e 40 era il luogo balneare degli abitanti della città. Nei pressi di Poggibonsi, riceve le acque dello Staggia, del Foci e del Drove. Oltrepassa quindi la pescaia di Ulignano e giunge velocemente nei comuni di Barberino Val d'elsa e di Certaldo, ricevendo gli affluenti Avane, Zambra, Casciani e Agliena. La Pescaia ed il Mulino di Certaldo testimoniano anche in questo caso l uso delle sue acque per la produzione di energia motrice. L Elsa prosegue quindi la sua corsa ricevendo l apporto del Pesciola, del Rio Petroso e

14 GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA del Rio del Vallone, fino a giungere a Castelfiorentino e accogliere le acque del Lama. L'Elsa arriva quindi alla pescaia della Dogana, un tempo al confine tra Firenze e San Miniato, ed ai Renai, dove un tempo si estraeva la rena la sabbia e la ghiaia e meta di bagni estivi. Il fiume prosegue quindi il suo corso costeggiando la ferrovia e, dopo Cambiano, arriva a Granaiolo, dove le sue acque servivano al grande zuccherificio, attivo dall inizio del XX secolo fino agli anni 60. Dopo Brusciana si arriva a Ponte a Elsa, frazione al confine dei comuni di Empoli e San Miniato e quindi, nei pressi di Marcignana, le acque dell Elsa trovano il loro sbocco in quelle notevolmente più copiose dell Arno. Un analisi delle precipitazioni ha mostrato come nel bacino idrografico del fiume Elsa, le precipitazioni medie annue si attestino sui 650-800 mm. Considerata l elevata estensione del bacino imbrifero sotteso all opera di presa, le portate naturali defluenti all interno del corso d acqua risultano di notevole interesse per lo sfruttamento ai fini della produzione di energia idroelettrica. Figura 10: Rappresentazione dei bacini dei principali affluenti del fiume Arno con evidenziazione del bacino del fiume elsa.

GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA 15 Figura 11: Mappa delle isoiete annue del territorio regionale relativa all anno 2011, fornita dal Servizio Idrologico Regionale (www.sir.toscana.it). Figura 12: Mappa della distribuzione della precipitazione media annua relativa al periodo 1993-2006, fornita dall Autorità di Bacino del fiume Arno.

16 GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA Figura 13: Mappa della distribuzione della precipitazione efficace, fornita dall Autorità di Bacino del fiume Arno. 4.2. Portate di riferimento del fiume Elsa alla presa in progetto La valutazione della compatibilità idraulica delle portate prelevate dal fiume Elsa, rispetto alle portate di Deflusso Minimo Vitale, è vincolata alla determinazione della portata naturale del corso d acqua stesso. L Autorità di Bacino del fiume Arno fornisce, nella sezione contenente il Piano Stralcio Bilancio Idrico, la curva di durata delle portate naturali del fiume Elsa per il tratto in esame, in scala semilogartimica [Figura 14]. I dati della stazione sono raccolti nella tabella seguente:

GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA 17 Figura 14: Curva di durata delle portate naturali del fiume Elsa alla chiusura in oggetto. Dall analisi della curva di durata di Figura 14 sono stati ricavati i valori di portata corrispondenti a ciascuna durata, riportati nella seguente tabella: DURATA (giorni) Portate naturali DMV Portate Turbinabili Portate turbinate Portate Rilasciate (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) 0 46.42 1.05 45.36 5.00 41.42 5 23.26 1.05 22.21 5.00 18.26 10 18.48 1.05 17.43 5.00 13.48 20 13.59 1.05 12.54 5.00 8.59 30 11.22 1.05 10.17 5.00 6.22 40 9.62 1.05 8.57 5.00 4.62 50 8.45 1.05 7.39 5.00 3.45 60 7.47 1.05 6.42 5.00 2.47 70 6.81 1.05 5.76 5.00 1.81 80 6.31 1.05 5.26 5.00 1.31 85 6.05 1.05 5.00 5.00 1.05 90 5.84 1.05 4.79 4.79 1.05 100 5.37 1.05 4.32 4.32 1.05 110 4.97 1.05 3.92 3.92 1.05

18 GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA 120 4.64 1.05 3.59 3.59 1.05 130 4.30 1.05 3.25 3.25 1.05 140 4.04 1.05 2.99 2.99 1.05 150 3.86 1.05 2.81 2.81 1.05 160 3.55 1.05 2.50 2.50 1.05 180 3.16 1.05 2.11 2.11 1.05 200 2.93 1.05 1.88 1.88 1.05 220 2.55 1.05 1.50 1.50 1.05 250 2.15 1.05 1.10 1.10 1.05 280 1.71 1.05 0.66 0.66 1.05 293 1.55 1.05 0.50 0.50 1.05 293 1.55 1.05 0.50 0.00 1.55 300 1.47 1.05 0.42 0.00 1.47 320 1.26 1.05 0.21 0.00 1.26 340 1.00 1.00 0.00 0.00 1.00 360 0.79 0.79 0.00 0.00 0.79 365 0.58 0.58 0.00 0.00 0.58 Tabella 1: Portate caratteristiche del fiume Elsa alla presa in progetto. Sulla base di tali valori caratteristici puntuali, è stata costruita una curva di durata interpolante, rappresentativa del fiume Elsa all opera di presa in progetto.

GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA 19 50.0 45.0 Portate naturali Portata media naturale 40.0 35.0 Portata [m 3 /s] 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 Durata [giorni] Figura 15: Curva di durata di riferimento delle portate naturali del fiume Elsa all opera di presa in progetto in Località Marcignana. L'analisi della curva di durata mostra che, per circa 100 giorni, si hanno portate superiori a 5 m 3 /s, ossia alla portata massima turbinata. Si può inoltre osservare che, per circa 110 giorni all anno, la portata è superiore alla portata media naturale, pari a 4.84 m 3 /s, e che per l intera durata dell anno medio la portata è superiore alla portata minima necessaria per il funzionamento dell impianto (0.5 m 3 /s). FONTI: [1] Wikipedia [2] Autorità di bacino del fiume Arno PAI [3] Autorità di bacino del fiume Arno Piano Stralcio Bilancio Idrico

20 GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA 5. DEFLUSSO MINIMO VITALE 5.1. Calcolo del DMV Il concetto di deflusso minimo vitale dei corsi d acqua superficiali è stato introdotto nel quadro giuridico italiano dalla legge 183/89, la quale, al punto 1 dell articolo 3 prescrive, tra gli obiettivi dell attività di programmazione, pianificazione ed attuazione, la razionale utilizzazione delle risorse idriche superficiali e profonde garantendo, comunque, che l insieme delle derivazioni non pregiudichi il minimo deflusso costante vitale negli alvei sottesi. L accresciuta sensibilità verso la conservazione dell ecosistema fluviale ha sollecitato negli ultimi anni la definizione di diversi metodi per la stima della portata minima vitale (P.M.V.). Il principale di tali metodi prevede di effettuare il calcolo a partire da parametri sintetici, quali l area del bacino sotteso dalla sezione di interesse, la portata media del corso d acqua (mensile o annuale), un particolare valore della durata dei deflussi, ecc. Allo stato attuale, tuttavia, non esiste un disegno organico a scala nazionale per la soluzione di tale problema. Sono stati proposti diversi criteri, principalmente da Amministrazioni Locali, per i quali non sempre viene indicato il fondamento scientifico di deduzione. La stima del Deflusso Minimo Vitale è stata effettuata secondo le indicazioni dell Autorità di Bacino del fiume Arno la quale fornisce direttamente i valori di portata minima di cui garantire sempre il rilascio a valle delle opere di presa. In base a quanto indicato all interno del Progetto di Piano di Bacino Stralcio Bilancio Idrico, aggiornato al dicembre 2010, il valore del Deflusso Minimo Vitale adottato è pari alla minima portata media di sette giorni consecutivi con tempo di ritorno di 2 anni (Q 7,2 ), determinata utilizzando per tutti i corsi d acqua naturali un metodo con variabili statistiche idrologiche.

GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA 21 Figura 16: Localizzazione dell impianto in progetto sulla mappa del DMV così come viene fornita dall Autorità di Bacino del fiume Arno. Per il tratto in cui è in progetto l opera di presa (ID 27239), l Autorità di Bacino fornisce il seguente valore: DMV Arno = Q 7,2 = 1.05 m 3 /s 5.2. Regolazione delle portate all opera di presa finalizzate al rilascio del DMV Al fine di evitare qualsiasi interferenza al regolare passaggio del Deflusso Minimo Vitale modulato all opera di presa in progetto, si prevede una soglia libera senza paratoia di regolazione. La soglia di intercettazione è posta ad una quota inferiore a quella della soglia di captazione, in modo che su tale differenza transiti almeno il DMV min. La valutazione della portata defluente attraverso la soglia viene valutata considerando il deflusso come stramazzo in parete grossa secondo la formula: con: = coefficiente di efflusso pari a 0.385; = larghezza dello stramazzo; = carico idraulico tra la quota del pelo libero della corrente e la soglia; = accelerazione di gravità. Come si vede dalla seguente Figura 17, la soglia di imbocco del passaggio del Deflusso Minimo Vitale, progettata con larghezza pari a 100 cm, è stata prevista a quota 20.32 m s.l.m., 66 cm più in basso della quota della briglia attuale, posta a 20.98 m s.l.m..

22 GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA Dalla formula sopra citata si deduce che la soglia è in grado di far transitare sempre a valle almeno 956 l/s. Considerando la quota di regolazione dei livelli in vasca di 21.00 m s.l.m., sulla gaveta della briglia verranno lasciati transitare i restanti 94 l/s che rimangono per raggiungere il rilascio complessivo di 1050 l/s. Questo accorgimento consentirà di non asciugare completamente la briglia esistente, diminuendo ulteriormente l impatto sul paesaggio fluviale delle opere in progetto. All aumentare dei livelli nel fiume, aumenteranno di conseguenza i rilasci a valle dell opera di presa. Figura 17: Sezione trasversale della briglia in prossimità dell opera di presa, con evidenziato il passaggio per il DMV

GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA 23 6. PORTATE TURBINABILI, TURBINATE E RILASCIATE Sulla base delle portate di riferimento del fiume Elsa all opera di presa in progetto stimate nel Capitolo 4, del D.M.V. adottato nel Capitolo 5, e considerando i dati idraulici essenziali dell impianto in progetto quali portata massima derivabile pari a 5.00 m 3 /s; portata minima turbinabile pari a 0.50 m 3 /s; si ottiene il nuovo regime di portate del fiume Elsa all opera di presa in progetto. Si precisa che l impianto in progetto, ad acqua fluente, costituito da una presa a raso e senza bacino di accumulo, non consente di regolare le portate in arrivo. Si riporta di seguito il nuovo anno idrologico medio del corpo idrico alla sezione in esame, conseguente all entrata in esercizio dell impianto in progetto, avendo considerato un deflusso minimo vitale di 1.05 m 3 /s, confrontato con la curva di durata del fiume pre impianto e quella delle portate turbinabili (derivabili) dall impianto stesso. Si ricava che la nuova portata media annua del fiume, a valle delle opere di presa, a seguito della derivazione in progetto, è pari a 2.39 m 3 /s, a fronte di una portata media annua esistente di 4.84 m 3 /s, con una portata media annua turbinata di 2.45 m 3 /s. Il volume medio annuo turbinato è stimato in 77.2 milioni di metri cubi d acqua. E interessante osservare che il rilascio di un deflusso minimo vitale piuttosto elevato, pari a 1.05 m 3 /s e la condizione di portata minima turbinabile di 0.50 m 3 /s, consentono di non interferire con il regime naturale del corso d acqua nel periodo più critico dell anno per l ecosistema fluviale, cioè negli ultimi 72 giorni circa (quelli terminali della curva di durata), corrispondenti ai due mesi di maggior criticità idrica estiva. L impianto verrà infatti fermato quando la portata naturale indisturbata dell Elsa all opera di presa scenderà al di sotto di 1.55 m 3 /s (DMV + 0.50 m 3 /s), corrispondenti al 293-esimo giorno di funzionamento. Inoltre il numero medio di giorni all anno nei quali sarà rilasciata nel corso d acqua una portata pari al solo DMV corrisponde ai 208 giorni circa della porzione centrale della curva di durata delle portate rilasciate. Sarà invece rilasciata una portata superiore al DMV modulato per i primi 85 giorni circa della relativa curva di durata (porzione sinistra della curva di durata delle portate rilasciate). Si riportano nelle immagini successive i grafici di durata delle portate naturali, turbinabili e rilasciate nella sezione fluviale oggetto di intervento.

24 GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA Come si può notare dal grafico di, le portate rilasciate sono, in ogni punto della curva di durata delle portate, uguali o superiori a quelle necessarie per rispettare il rilascio del deflusso minimo vitale. 30.00 25.00 Portate naturali Portate turbinabili Portate turbinate 20.00 Portata [m 3 /s] 15.00 10.00 5.00 0.00 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 Durata [giorni] Figura 18: Curve di durata delle portate naturali, turbinabili e turbinate nella sezione di presa dell impianto idroelettrico in progetto.

GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA 25 30.00 25.00 DMV Portate rilasciate 20.00 Portata [m 3 /s] 15.00 10.00 5.00 0.00 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 Durata [giorni] Figura 19: Curve di durata del deflusso minimo vitale modulato e delle portate rilasciate, in corrispondenza dell opera di presa in progetto sul fiume Elsa.

26 GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA 7. DESCRIZIONE DELL INTERVENTO E SCELTE PROGETTUALI Le opere in progetto consistono nei seguenti manufatti: una nuova opera di captazione ad acqua fluente senza bacino di regolazione, localizzata in Comune di Empoli (FI), sul fiume Elsa, a quota 23.70 m s.l.m.; vasche di sedimentazione e di carico in corrispondenza dell opera di captazione; canale e condotta di spurgo in corrispondenza dell opera di captazione; una nuova condotta di adduzione, di collegamento tra l opera di presa ed il locale di centrale di lunghezza complessiva pari a 301 metri; una nuova centrale di produzione in corrispondenza della località Il Palazzo in Comune di Empoli, con quota delle macchine a 16.70 m s.l.m.; un canale di scarico per la restituzione delle acque turbinate nel fiume Elsa; un elettrodotto di connessione dell impianto di produzione dell energia elettrica alla rete nazionale della lunghezza di 185 metri. 7.1 Opere in progetto 7.1.1 Opera di presa Al fine di limitare al massimo l impatto ambientale dell opera, si prevede una captazione del tipo ad acqua fluente senza bacino di regolazione, mediante la realizzazione di una cosiddetta presa laterale, dimensionata in modo da essere in grado di smaltire la portata massima da derivare. L opera di presa sul fiume Elsa è localizzata in località Marcignana, ad una quota del corso d acqua di circa 21 m s.l.m. circa, in un tratto in cui il fiume Elsa presenta una larghezza di alveo pari a circa 18 m, in corrispondenza di una briglia esistente [Figura 20]. Tutta la struttura delle vasche è prevista interrata, realizzata in cemento armato gettato in opera, coperta dal fabbricato contenente i quadri di controllo della turbina ed i locali di consegna dell energia elettrica prodotta.

GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA 27 Figura 20: Briglia in località Marcignana a monte della quale si prevede l inserimento della presa laterale, in sponda destra. Figura 21: Zona compresa tra la strada e l alveo, in cui saranno interrate le vasche di presa e collocato il locale fuori terra con i quadri di controllo e comando.

28 GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA La soglia di ingresso alle vasche dissabbiatrici è posta a quota 19.70 m s.l.m., rialzata di pochi centimetri rispetto alla quota media del fondo attuale nella sezione di inserimento, al fine di evitare significative modifiche al profilo trasversale dell alveo e quindi ai profili liquidi. Le tre bocche di presa sono tutte protette con paratoie automatizzate, necessarie per evitare la derivazione delle acque nei casi di piena (per questioni di sicurezza) e nei momenti in cui si effettua la manutenzione delle vasche. Le macchine presenti nel fabbricato di centrale sono regolate in modo da tenere nelle vasche e nel canale dell opera di presa un livello liquido minimo costante di 21.00 m s.l.m.. Figura 22: Planimetria dell opera di presa in progetto. Le acque derivate vengono convogliate nella vasca dissabbiatrice, posta in sponda destra e avente direzione pressoché parallela a quella del corso d acqua. La vasca dissabbiatrice ha una larghezza interna di 6.00 m, lunghezza media di 14.00 m ed altezza interna variabile tra 4.00 e 4.10 m, in virtù di una pendenza di fondo dell 1.0% in direzione longitudinale. La lunghezza della vasca dissabbiatrice è stata scelta in modo da consentire il deposito delle particelle di sabbia presenti in sospensione nella corrente liquida derivata. Si è utilizzata, per la velocità di sedimentazione in regime turbolento, la seguente formula:

GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA 29 con: densità della sabbia; densità dell acqua; diametro minimo della sabbia che deve sedimentare; accelerazione di gravità; funzione di resistenza, dipendente dal numero di Reynolds relativo alla caduta della particella, calcolato come: dove: fattore di forma; viscosità cinematica dell acqua. Il calcolo di è stato condotto per via iterativa. La traiettoria della generica particella di sabbia è stata calcolata componendo vettorialmente la velocità media della corrente, avente direzione orizzontale, con la velocità di sedimentazione in acqua ferma. Come diametro minimo delle particelle che devono sedimentare, si è scelto il valore di 0.5 mm, corrispondenti alle sabbie fini. I materiali più fini trasportati dalla corrente (limi e argille), che non possono essere trattenuti dalle vasche e vengono turbinati in centrale, provocano un usura delle pale idrauliche ritenuta accettabile, e vengono restituiti all alveo del fiume Elsa dal canale di scarico di centrale. Al termine della vasca dissabbiatrice è presente uno scalino di altezza pari ad un metro, su cui poggia uno sgrigliatore, che divide la vasca dissabbiatrice da quella di carico. Lo sgrigliatore convoglia il materiale trattenuto in un canaletto semicircolare trasversale alla vasca, posto in alto sul solaio a quota 23.70 m s.l.m.. Il canaletto scarica quindi ad intervalli regolari nel canale di spurgo laterale attraverso un apertura di forma quadrata nella parete divisoria, in quanto trattasi di materiale d alveo (principalmente foglie o ramaglie), non ancora modificato dal processo produttivo dell impianto idroelettrico. La verifica sulla portata smaltita al di sopra dello scalino di altezza pari ad un metro è stata condotta utilizzando la formula dello stramazzo Belanger e riducendo adeguatamente il coefficiente di efflusso per considerare un funzionamento di tipo rigurgitato. Studi di letteratura propongono per il coefficiente di efflusso un fattore moltiplicativo di 0.575 (ovvero una riduzione del 57.5 %) nelle situazioni in cui il dislivello tra il pelo libero a monte e quello a valle della soglia è molto piccolo. Considerando, quindi, un carico di 90 cm e una larghezza di soglia di 6.00 m, nonché un coefficiente di efflusso pari a:

30 GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA dove 0.385 è il classico valore utilizzato nello stramazzo Belanger, si ha: Quindi la soglia è in grado di smaltire la portata massima derivabile con il carico fissato. Le velocità di attraversamento dello sgrigliatore posto a protezione dell imbocco della condotta forzata sono, anche in condizioni di portata massima turbinata, inferiori al limite di 0.8-1.5 m/s, valore al di sotto del quale le foglie trasportate dalla corrente si arrestano senza oltrepassare le maglie dello sgrigliatore. Infatti l altezza d acqua sullo sgrigliatore è di 90 cm e, considerando una diminuzione dell area bagnata per la presenza delle barre dello sgrigliatore pari al 25%, si ottiene una velocità di passaggio della portata massima pari a: Superata la soglia sopra descritta, l acqua giunge all interno della vasca di carico. Le geometrie interne di questa vasca sono: larghezza 6.00 m, lunghezza 3.20 m ed altezza 4.80 m. La vasca di carico è stata dimensionata in modo da: garantire il ricoprimento minimo dell estradosso della condotta forzata in ogni condizione di funzionamento; garantire, al di sopra del ricoprimento minimo, un volume d acqua che funzioni come volano durante i tempi di chiusura e apertura delle macchine. Il franco minimo sopra l estradosso della condotta deve essere pari a un minimo di 1.5 volte l energia cinetica che viene dissipata all imbocco della condotta forzata. Supponendo di trovarci nelle condizioni critiche di portata massima derivata, con un diametro nominale della condotta pari a 1600 mm si ottiene un valore della velocità all imbocco della condotta forzata pari a: Pertanto, la perdita di carico all imbocco risulta essere pari a: In considerazione del diametro della condotta forzata, a favore di sicurezza si ipotizza di garantire un ricoprimento minimo dell estradosso della condotta pari a 1.14 m. L altra condizione da rispettare nel dimensionamento della vasca di carico è quella per cui essa sia in grado di contenere un volume necessario a permettere alla portata di passare dal valore zero al valore massimo senza che il livello dell acqua si abbassi sotto la quota di franco minimo per i tempi di

GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA 31 apertura e chiusura delle valvole. Considerando un tempo di manovra di 40 secondi, il valore del volume di controllo è calcolabile come: Tale volume di controllo è assicurato non solo dal volume d acqua invasabile in vasca al di sopra dell estradosso della condotta, ma anche dal volume accumulabile nel dissabbiatore al di sopra della soglia di separazione tra dissabbiatore e vasca di carico. Il battente utile al di sopra di tale soglia è pari a 0.90 m, assicurato su tutta la lunghezza della vasca di dissabbiatura compresa di soglia (circa 12 m). Il volume totale utile invasabile è quindi pari a 104 m 3, superiore al minimo da garantire. Sulla parete sinistra delle vasche, guardando verso valle, sono presenti due paratoie: la prima al termine della vasca dissabbiatrice, la seconda all interno della vasca di carico, entrambe collocate in posizione idonea per consentire lo svuotamento e la pulizia delle vasche dai detriti (principalmente costituiti da ghiaie e sabbie) rimasti sul fondo delle due vasche. Le paratoie di comunicazione con il canale di spurgo sono chiamate paratoie sghiaiatrici perché, in corrispondenza delle loro aperture periodiche, attuate in condizioni di portate consistenti nel corso d acqua in modo da non creare fenomeni di intorbidimento, si avrà lo svuotamento della vasca di calma dal materiale solido depositatosi. Il canale, in cemento armato, fa parte dello stesso fabbricato contenente le vasche, ed è quindi interrato. Ha una lunghezza interna di 18.50 m, una larghezza interna di 1.50 m ed una pendenza di fondo del 7%. La vasca di carico termina con l imbocco della condotta forzata, controllato da una paratoia a sgancio automatico, collegata ad un sensore che ne imponga la chiusura in caso siano rilevati bruschi aumenti di velocità dell acqua in condotta. Il locale in testa alla condotta forzata è dotato di una scala di accesso dal fabbricato soprastante per l accesso pedonale. Per quanto riguarda il sistema di dissabbiatura, dal punto di vista gestionale, dovranno essere rispettate le seguenti regole operative per la pulizia delle vasche: l apertura delle paratoie di spurgo non avverrà mai durante i periodi di magra, al fine di evitare l intorbidimento del corso d acqua immediatamente a valle; l apertura delle paratoie di spurgo, che avverrà, invece, ad ogni portata di piena e di morbida dell Elsa, sarà operata gradualmente, in modo da evitare la formazione di depositi di materiale. Il rispetto di queste modalità operative consentirà la reimmissione nel corso d acqua delle sabbie temporaneamente trattenute dal dissabbiatore in condizioni di naturale torbidità del fiume stesso, escludendo (data la

32 GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA dimensione delle particelle trattenute) problematiche di eccezionale intorbidamento del corpo recettore. Figura 23: Pianta dell opera di presa a livello delle vasche dissabbiatrice e di carico. Figura 24: Sezione longitudinale dell opera di presa in progetto. Il locale destinato a contenere i quadri di controllo ed i locali di consegna dell energia elettrica prodotta sarà ubicato al di sopra delle vasche interrate, con dimensioni in pianta di 12.90x10.80 m ed altezza esterna di 4.85 m al colmo del tetto.

GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA 33 Dal punto di vista estetico il fabbricato sarà intonacato esternamente e dipinto con vernice di color giallo tenue, al fine di realizzare una continuità estetica con i fabbricati presenti nell area. Inoltre per garantire un buon inserimento della struttura nel contesto rurale dell area, si prevedono le seguenti finiture: tetto a doppia falda con tegole in laterizio a coppo; gronda e tubi pluviali in rame (o in materiale plastico con effetto estetico assimilabile al rame); portone di accesso in legno a tipologia locale. Figura 25: Assonometria render del nuovo fabbricato di centrale, visto da nord-est. Figura 26: Assonometria render del nuovo fabbricato di centrale, visto dalla sudovest. 7.1.2 Scala di risalita dell ittiofauna Poiché il salto idraulico esistente in prossimità dell opera di presa, di altezza pari a circa 3.7 m, costituisce un ostacolo insormontabile per la fauna ittica, nell ambito della realizzazione dell impianto idroelettrico in progetto si propone di realizzare una scala di risalita dell ittiofauna. Dal punto di vista della fauna ittica, la Tav.10 del Piano di Bacino del fiume Arno, Stralcio: Bilancio Idrico, il fiume Elsa è classificato come zona dei Ciprinidi reofili: barbi, vaironi, rovelle e cavedani. La scala è stata quindi

34 GREENTEK SRL IMPIANTO IDROELETTRICO ELSA progettata in modo da avere al suo interno delle velocità di flusso massime tali da essere compatibili con il movimento di tali specie, tenendo presenti le loro velocità di nuoto. Il manufatto che si andrà a realizzare consiste in un canale in cui il percorso del flusso ha pendenza intorno al 7%, larghezza netta interna di 1 m, di fondo scabro, dimensionato con il triplice scopo di garantire il passaggio del Deflusso Minimo Vitale previsto, di assicurare un tirante idrico minimo nella scala di risalita e di contenere la velocità della corrente al di sotto di un valore massimo che permetta alle specie ittiche presenti di risalire il flusso. Il passaggio, del tipo a scala rustica, avrà struttura in cemento armato rivestita in ciottoli e pietrame. Verranno inoltre realizzati due piccoli muretti di contenimento in cemento armato rivestiti anch essi in pietrame, mentre la rampa sarà dotata di ciottoli di medie dimensioni in grado di creare un andamento a zig-zag del flusso, aventi funzione di ruttori di flusso e dissipatori principali dell energia cinetica dell acqua fluente nel Passaggio (ks variabile tra 20 e 50 m 1/3 s -1 ). La quota di fondo di imbocco a valle della scala di risalita è stata fissata sul fiume Elsa a 17.40 m s.l.m., mentre la quota di sbocco a monte della briglia è stata fissata a 20.32 m s.l.m., 66 cm più in basso della quota della soglia della briglia esistente, in modo da garantire sempre il passaggio a valle del DMV. Per i calcoli di dettaglio sulle modalità di rilascio del DMV si rimanda al paragrafo 5.2. Vale sottolineare come il tutto assumerà un aspetto decisamente gradevole dal punto di vista estetico, mimando fedelmente la morfologia di un rio naturale. Il calcolo delle quote liquide all interno della scala di risalita è stato effettuato con la formula di Gauckler-Strickler: Q k i A ( R i ) Il coefficiente assunto per valutare l altezza corrispondente alla portata defluente all interno della scala di risalita è stato stabilito con riferimento ai valori forniti da CHOW V. T. [1959], il quale per canali con fondo in ciottoli e sponde in scogliera consiglia di assumere un valore di K=20 m 1/3 s -1. Dalle considerazioni sopra svolte, il tirante idrico minimo nella scala di risalita è stato calcolato pari a 46 cm, a cui corrisponde una velocità dell acqua di 2 m/s. Tale velocità è stata giudicata compatibile con le capacità natatorie delle specie presenti nel fiume Elsa nel tratto in esame. 2/3