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Sommario
1 Premessa ..................................................................................................................................................3 2 Considerazioni generali ...........................................................................................................................4 3 Descrizione generale delle opere principali dell'impianto......................................................................6
3.1 Opera di presa ....................................................................................................................................6
3.2 Canale di derivazione .........................................................................................................................6
3.3 Centrale di produzione ........................................................................................................................7
3.4 Canale di by-pass ...............................................................................................................................7
4 Caratterizzazione idrologica del corpo idrico sotteso alla derivazione e del ricettore .........................7
4.1 Descrizione generale del bacino sotteso all'opera di presa e del ricettore ............................................7
4.1.1 Il Lago di Cavazzo ..........................................................................................................................7
4.1.2 Il sistema derivatorio del Tagliamento ad uso di Edipower s.p.a. .....................................................8
4.1.3 Il Canale di Scarico del Lago di Cavazzo ........................................................................................8
4.1.4 Il torrente Leale ...............................................................................................................................9
4.2 Regime delle precipitazioni nella zona ................................................................................................9
4.3 Stima delle portate naturali nel torrente Leale ................................................................................... 10
4.3.1 Calcolo della portata media annua del torrente Leale .................................................................... 13
4.3.2 Calcolo della portata media mensile del torrente Leale .................................................................. 13
4.3.3 Calcolo portate di piena del torrente Leale .................................................................................... 14
4.4 Valutazione dei deflussi alla sezione di derivazione (canale di scarico del Lago di Cavazzo) ............. 18
4.5 Determinazione del Deflusso Minimo Vitale e rilascio lungo la scala di risalita ................................... 19
4.6 Determinazione della portata derivabile alla sezione di presa ............................................................ 19
5 Determinazione del salto utile disponibile e verifica della sicurezza idraulica delle aree limitrofe.... 22
5.1 Tirante a monte dell’impianto, canale di scarico Lago di Cavazzo ..................................................... 22
5.2 Tirante a valle dell’impianto, all’interno del torrente Leale .................................................................. 23
5.2.1 Tirante in condizioni ordinarie ....................................................................................................... 24
5.2.2 Tirante per tempi di ritorno pari a 100 anni .................................................................................... 25
5.2.3 Tirante per tempi di ritorno pari a 200 anni e scala delle portate .................................................... 26
5.3 Salto utile ai fini idroelettrici............................................................................................................... 28
5.4 Valutazione della sicurezza idraulica delle aree limitrofe all’impianto di progetto ................................ 28
6 Compatibilità con eventuali altre derivazioni presenti sul corpo idrico .............................................. 29 7 Effetti della captazione sulla falda di subalveo ..................................................................................... 29 8 Compatibilità dell’impianto con il trasporto solido del corso d’acqua ................................................ 29 9 Dimensionamenti idraulici delle principali opere di progetto .............................................................. 30
9.1 Paratoia di regolazione a controllo remoto posta a monte dello scarico esistente del canale Sade .... 30
9.1.1 Legge di efflusso a battente .......................................................................................................... 31
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9.1.2 Portata in uscita al disotto della paratoia ed apertura della stessa ................................................. 33
9.2 Scala di rimonta per i pesci ............................................................................................................... 34
9.3 Canale by-pass di scarico di emergenza ........................................................................................... 34
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1 Premessa La presente relazione concerne la realizzazione di un piccolo impianto idroelettrico ad acqua fluente da
posizionarsi lungo lo scarico del lago di Cavazzo a monte dell’immissione dello stesso nel torrente Leale, in
comune di Trasaghis (UD).
Lungo il canale in oggetto vengono scaricate le portate utilizzate dall’impianto idroelettrico di Somplago, di
proprietà di Edipower s.p.a. La centrale infatti recapita nel lago di Cavazzo le acque utilizzate per la
produzione di energia elettrica, da qui esse poi raggiungono il torrente Leale mediante un percorso per gran
parte in galleria che diviene a cielo aperto circa un chilometro a monte dell’abitato di Trasaghis, in prossimità
dell’A23, in località Ponte Avasinis.
Le portate che fluiscono lungo il canale pertanto sono soggette alle variazioni proprie del regime di
produzione dell’impianto di Somplago, dato il limitato effetto di laminazione del lago dei Tre Comuni dovuto a
motivazioni di carattere ambientale.
Lo scarico delle acque avviene nel torrente Leale mediante un manufatto a rampa cementata e massi avente
lo scopo di dissipare l’energia dovuta alla differenza di quota tra il canale ed il fondo del torrente. Il progetto
in oggetto pertanto si propone la sfruttamento al fine della produzione di energia elettrica dell’esistente salto
idraulico e della conseguente energia che attualmente viene ad essere dispersa. L’opera proposta consente
quindi di sfruttare una risorsa esistente non adeguatamente utilizzata, integrandosi nel contempo
nell’ambiente e, mediante una serie di opere tra le quali una rampa di risalita per l’ittiofauna, di apportare un
miglioramento delle caratteristiche ambientali del sito.
L’impianto in progetto non produrrà alcuna modificazione all’attuale regime delle acque sia del canale di
scarico del Lago sia del torrente Leale, non producendo nessuna turbativa all’attuale o futura escursione del
pelo libero del Lago di Cavazzo e non apportando alcuna variazione al regime di produzione dell’impianto di
Somplago. Sostanzialmente l’opera in oggetto è ininfluente per l’esistente o futuro regime delle acque del
sistema Centrale di Somplago – Lago di Cavazzo – Canale di scarico – Torrente Leale, proponendosi
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semplicemente lo sfruttamento di una risorsa già presente sul territorio che attualmente viene dispersa in
quanto la centrale ENEL di Flagogna, che avrebbe dovuto utilizzarla, non è stata realizzata.
Nella relazione pertanto si descrivono le caratteristiche ed il regime idraulico dei corpi idrici interessati,
analizzando le portate disponibili lungo il canale di scarico del Lago di Cavazzo, così come misurate e fornite
dal Consorzio di Bonifica Ledra Tagliamento, e ricavando quelle proprie del torrente Leale. Si dimostrerà
l’assoluta valenza positiva di quanto proposto sia dal punto di vista energetico sia da quello di miglioramento
delle caratteristiche ambientali del sito.
2 Considerazioni generali La risorsa energetica idroelettrica rientra a pieno titolo, come è noto, tra le fonti di energia rinnovabili e
pertanto il suo sviluppo è promosso dalle più recenti normative ed indicazioni sia a livello nazionale che in
ambito della Comunità Europea.
Preliminarmente sono state svolte accurate analisi sulla morfologia dei siti e sulle caratteristiche
naturalistiche ed ambientali dell’area in oggetto. Sulla base di queste analisi è stato individuato lo schema di
impianto proposto, nel quale la posizione dell’opera di presa, della centrale di produzione, dello scarico di
restituzione al torrente Leale e la morfologia della rampa di risalita per i pesci sono state valutate per essere
le più idonee sia da un punto di vista di garanzia per l’ambiente in cui le opere vanno ad inserirsi sia per
quello che concerne una adeguata capacità di produzione di energia.
Come detto, lo schema adottato per l’impianto risulta essere quello ad acqua fluente che non comporta
alcuna regolazione dei deflussi naturali e richiede opere di derivazione con dimensioni ed impatto
ambientale molto contenuti. Nel caso in oggetto poi, la configurazione attuale del canale cementato esistente
e la morfologia del sito sono tali da consentire di limitare al massimo le opere necessarie. La loro
collocazione in sotterraneo poi, scelta proprio al fine di ridurre gli impatti paesaggistici, pur richiedendo un
maggiore impegno economico iniziale consente di non modificare in alcun modo le caratteristiche ambientali
dell’area. Infine la rampa di risalita per i pesci, per come è stata progettata, è in grado di conferire una
valenza positiva sia ambientale che paesaggistica al progetto. Infatti essa da una parte consentirà il
ripopolamento da parte delle specie ittiche per lo meno della parte terminale del canale di scarico esistente,
attualmente del tutto privo di qualsiasi presenza di fauna acquatica, e dall’altra associa un miglioramento
paesaggistico di un’opera che attualmente presenta un forte impatto dovuto alle strutture in calcestruzzo e
massi cementati, integrandola con una rampa in massi a configurazione “step and pools” che consente una
certa rinaturalizzazione di un sito fortemente cementificato.
L’opera di presa verrà facilmente realizzata sul lato sinistro del canale, mediante una breve canalizzazione in
c.a. interrata di circa 6,0m di lunghezza. La centrale di produzione, sempre posta sulla sinistra del canale di
scarico esistente e completamente interrata, vedrà in essa alloggiate due turbine tipo Kaplan ad asse
verticale della potenza nominale di 490 kW ciascuna.
Lo scarico della portata nel torrente Leale avverrà circa 5m a valle dell’attuale rampa in calcestruzzo che
connette il canale al Leale, al fine di sfruttare al meglio la risorsa e, nel contempo, consentire un certo
percorso in cui ottenere un rallentamento della portata in uscita, migliorando anche da questo punto di vista
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la situazione attuale. Infatti l’esistente scarico della portata proveniente dal Lago di Cavazzo mediante rampa
in cls determina una notevole perturbazione alle acque del torrente Leale nel punto di confluenza, come
visibile nell’immagine sottostante.
L’opera proposta è pertanto tale da essere anche in grado di apportare un miglioramento alle caratteristiche
paesaggistiche del luogo.
Per quanto concerne il calcolo del Deflusso Minimo Vitale, trattandosi di un canale di scarico della acque
provenienti dal sistema idroelettrico posto a monte e dato lo schema di realizzazione dell’impianto, non si
hanno particolari problematiche in quanto non si hanno tratti di corso d’acqua sottesi con riduzione di
portata. Infatti la portata che attualmente defluisce lungo la rampa di scarico verrà fatta defluire nell’impianto,
senza variazione alcuna per quanto concerne il torrente Leale. L’attuale rampa non costituisce in alcun
modo un elemento in grado di garantire la continuità biologica tra torrente Leale e canale di scarico, sia per
le sue caratteristiche fisiche sia per la velocità, assolutamente eccessiva, che le acque di scarico assumono.
Pertanto, al fine di permettere che questa continuità venga ad essere realizzata, è prevista la realizzazione
di una scala di rimonta per l’ittiofauna in grado di consentire un ripopolamento almeno della parte terminale
del canale di scarico esistente.
Data la tipologia del corpo idrico su cui l’impianto viene ad essere realizzato (canale di scarico di portate
provenienti dal sistema idroelettrico posto a monte) il trasporto solido associato ai deflussi può ritenersi del
tutto trascurabile sia per la tipologia delle acque sia per effetto del rivestimento in calcestruzzo delle sponde
e del fondo del canale, che impedisce qualsiasi tipo di erosione. Questo implica che l'esercizio dell'impianto
non determina alcuna modificazione nel regime del trasporto solido. Anche per quanto concerne il torrente
Leale l’intervento ha valenza positiva in quanto le portate vengono ad essere conferite al torrente con
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caratteristiche energetiche maggiormente compatibili rispetto alla condizione attuale, diminuendo il pericolo
di erosione localizzata del fondo e di instabilizzazione delle sponde.
Per quanto concerne la compatibilità dell’opera di progetto con altre derivazioni interessanti il corpo idrico in
oggetto (Canale di scarico del Lago di Cavazzo) va segnalata la presenza a favore del Consorzio di Bonifica
Ledra Tagliamento di una autorizzazione all’inizio lavori da parte del Ministero dei Lavori Pubblici con
Decreto n. 417 di data 13.03.1991 per il prelievo ad uso prevalentemente irriguo di moduli massimi 150 e
medi 100, limitatamente al periodo estivo. Il prelievo avverrà in sinistra alveo, circa 140m a monte
dell’ubicazione della centralina di cui al presente progetto, sfruttando il già predisposto punto di connessione
al canale di scarico.
Il presente progetto considera la derivazione in oggetto. La diminuzione di produttività dei tre mesi estivi
dovuta al prelievo irriguo determina una diminuzione della capacità di produzione dell’impianto ma ne
mantiene comunque intatta la fattibilità e la sostenibilità economica.
3 Descrizione generale delle opere principali dell'impianto
3.1 Opera di presa La captazione delle acque da turbinare avviene nella parte terminale del canale esistente.
Si prevede l’inserimento di nuove paratoie di fondo a controllo remoto all’ingresso della rampa in cls che
scarica nel torrente Leale: esse garantiscono di derivare nel nuovo canale posto in sinistra idraulica tutta la
portata in arrivo fino a 25 m3/s; per portate superiori le paratoie permettono lo scarico della quota parte
eccedente direttamente nel torrente Leale.
3.2 Canale di derivazione Il canale di derivazione, posto in sinistra idraulica, è previsto a sezione rettangolare in c.a. completamente
interrato ed ha una larghezza utile di 13.5 m, che garantisce l’alloggiamento delle due turbine Kaplan in
progetto.
Tale canale ha una lunghezza di circa 80 m a monte della centrale turbine, ed è dotato all’ingresso di una
paratoia per la sua eventuale esclusione.
A valle della centrale di produzione il canale prosegue, dapprima interrato e poi a cielo aperto, sino al
torrente Leale. In corrispondenza dello scarico si prevede la protezione del fondo alveo con un rivestimento
in massi.
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3.3 Centrale di produzione La centrale di produzione vedrà alloggiate due gruppi turbina Kaplan-Generatore asincrono con distributore
e pale variabili al fine di adeguarsi alle variabilità delle portate mantenendo alti rendimenti, della potenza
nominale di 490 kW ciascuna.
3.4 Canale di by-pass Si prevede inoltre la realizzazione di un canale di by-pass posto tra il canale esistente ed il nuovo canale di
derivazione, che entrerà in funzione esclusivamente in condizioni di emergenza, nel caso che le paratoie di
fondo a controllo remoto all’ingresso della rampa in cls dovessero restare bloccate chiuse non garantendo
quindi lo scarico della portata eccedente i 25 m3/s. In tal caso, l’apertura di una paratoia a monte della
centrale di produzione (al raggiungimento del livello di guardia prefissato) garantisce il defluire di tale portata
non turbinata attraverso il canale di by-pass e quindi lo scarico nel torrente Leale.
4 Caratterizzazione idrologica del corpo idrico sotteso alla derivazione e del ricettore
Come già ampiamente descritto il progetto prevede la realizzazione di una centralina idroelettrica ad acqua
fluente lungo il Canale di scarico del Lago di Cavazzo (Lago dei Tre Comuni).
I dati di portata relativi al canale sono stati forniti dal Consorzio di Bonifica Ledra Tagliamento; sulla base di
questi sono state sviluppate le analisi necessarie.
Per quanto concerne il torrente Leale, ricettore delle portate del canale di scarico, è stato svolto un rilievo
delle caratteristiche dell’alveo ed è stata svolta un’analisi idrologica per pervenire alle portate medie e di
picco per tempi di ritorno di 100 e 200 anni.
mediante combinazione di questi dati è stato possibile analizzare compiutamente l’opera in progetto dal
punto di vista idraulico ed economico.
4.1 Descrizione generale del bacino sotteso all'opera di presa e del ricettore
4.1.1 Il Lago di Cavazzo Il Lago di Cavazzo o dei Tre Comuni è il più vasto lago naturale del Friuli-Venezia Giulia.
È lungo 2,250 km, largo da 400m a 800m, profondo 40 m circa ed ha una superficie di 1,74 km². Si trova nel
territorio dei comuni di Cavazzo Carnico, Bordano e Trasaghis.
Di origine glaciale, sorge a 195 m s.l.m., più in basso del fiume Tagliamento che scorre circa 3 km a est. La
valle del lago di Cavazzo era percorsa un tempo da un ramo del fiume Tagliamento; nel corso delle ultime
glaciazioni si è formata la depressione occupata dal lago e il cordone di conglomerati che separa a nord il
lago dalla valle del Tagliamento. La sua principale fonte d'acqua era costituita dalle polle larghe anche due
metri poste sul fondale. Oggi vengono riversate nel lago, dopo un percorso in galleria di circa 8.500 metri, le
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acque del bacino artificiale dell'Ambiesta o di Verzegnis. Emissario è il canale artificiale che porta le sue
acque al torrente Leale dopo aver percorso un lungo tratto sotterraneo.
4.1.2 Il sistema derivatorio del Tagliamento ad uso di Edipower s.p.a. Il Lago di Cavazzo costituisce il punto terminale del sistema idroelettrico interessante la parte occidentale del
bacino del Tagliamento.
Tale sistema è caratterizzato dalla presenza di due bacini di invaso:
– Il bacino del Lumiei, sito in comune di Sauris, della capacità massima di circa 70x106 mc in cui le
acque del torrente Lumiei e quelle dell’alto corso del Tagliamento vengono raccolte ed inviate,
mediante condotte forzate all’impianto di Ampezzo. L’invaso, realizzato da una diga ad arco avente
un’altezza massima di 136,50m con quota di coronamento posta a 984,30m, determina una quota di
massimo invaso pari a 980 m slm con un salto utile di 480 m. La centrale, inaugurata il 30 marzo
1948, ed intitolata a Giuseppe Volpi, si trova a quota 510 mslm circa in località Plan del Sac di
Ampezzo. La centrale è alimentata dal serbatoio stagionale del Lumiei tramite una galleria in
pressione, lunga 4.112 metri, che si collega ad una condotta forzata metallica che termina nel
collettore di centrale, posto in caverna a quota 500 mslm.
– Il bacino dell’Ambiesta, sito in comune di Verzegnis, della capacità massima di circa 3,6x106 mc, in
cui le acque del bacino del Lumiei vengono scaricate dopo aver alimentato la centrale di Ampezzo.
In questo bacino vengono convogliate le portate derivate dai torrenti Degano e Vinadia, e quelle del
Tagliamento intercettate alla presa di Caprizzi. Lo sbarramento è costituito da una diga ad arco in
c.a. avente quota del coronamento a 486,54m ed altezza in mezzeria di 59,23m; la quota di
massimo invaso è fissata a 484,00 m. Le portate vengono utilizzate dalla centrale di Somplago con
un salto di 280 m. La centrale, costruita in caverna, si trova sulla sponda nord-ovest del lago di
Cavazzo, in località Somplago, nel Comune di Cavazzo Carnico. La galleria di derivazione della
centrale, lunga circa 8,5 km, si collega, a valle del pozzo piezometrico, a tre condotte forzate
metalliche poste in un pozzo verticale ricavato in roccia, che alimentano singolarmente i tre gruppi di
cui è dotata la centrale. Le acque così utilizzate vengono rilasciate nel Lago di Cavazzo e da questo
scaricate, mediante un canale artificiale, nel torrente Leale. Circa 5km più a valle dell’immissione il
Leale conferisce le sue portate al Tagliamento.
4.1.3 Il Canale di Scarico del Lago di Cavazzo Dal lago di Cavazzo diparte, come detto, un canale artificiale di scarico che, dopo un tratto in galleria
sottopassante i rilievi costituiti dai monti Maruint, tre Corni e Brancot, ed un tratto a cielo aperto avente inizio
immediatamente a monte dell’Autostrada A23, si immette nel torrente Leale.
La centrale di Somplago ha essenzialmente funzione di copertura delle richieste di punta; l’utilizzo dell’acqua
avviene pertanto in modo saltuario nel corso della giornata e diversificato sia durante la settimana che nelle
varie stagioni dell’anno.
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Il funzionamento viene concentrato in 6-7 ore giornaliere, con l’immissione nel lago di massimi 60mc/s. La
portata media utilizzata dalla centrale è di 19 mc/s.
L’escursione di livello del lago di Cavazzo viene contenuta fra le quote 195.40 e 194.40 metri sul livello del
mare, pertanto vi è una limitata funzione compensativa. Perciò le portate all’interno del canale di scarico
risultano essere strettamente legate alle portate utilizzate dall’impianto di Somplago. Per consuetudine viene
comunque solitamente rilasciata una portata minima continua di circa 3 mc/s.
4.1.4 Il torrente Leale Il torrente Leale a origine alle pendici del monte Mason (mt. 1086), dall'unione dei seguenti rii: rio Tromba,
che nasce a mt. 1136 dalla Pala dei Laris ed ha lunghezza di circa Km. 4; rio de Pinet, nasce dal monte La
Forchiatta presso il monte Mason, lungo Km. 3. Il principale affluente in sinistra è il torrente Palar che si
immette nel Leale a valle di Alesso. Il torrente Leale può essere suddiviso in due parti, ciascuna delle quali
con precise caratteristiche geo-morfologiche, ambientali e faunistiche.
La prima, la più a monte, è impervia, mentre la seconda, circa a partire dalla confluenza del Canale di
scarico del Lago di Cavazzo sino alla confluenza con il Tagliamento, è invece molto meno pendente, con
una profondità media delle acque che si aggira intorno ai 60-120 cm. In quest’ultimo tratto il corso d’acqua
si presenta fortemente antropizzato; infatti risulta rettificato e con presenza di numerose opere idrauliche di
diversa natura (scogliere, gabbionate, arginature, ecc…).
Nel punto di immissione del canale di scarico del Lago di Cavazzo, di interesse per il presente studio, il
bacino del torrente Leale ha le seguenti caratteristiche:
BACINO SOTTESO ALLA SEZIONE DI IMMISSIONE DEL CANALE DI SCARICO DEL LAGO DI CAVAZZO
Area bacino (kmq) Quota fondo sez. di valle (m slm)
Torrente LEALE
A Ponte Avasinis 47.10 181,00
4.2 Regime delle precipitazioni nella zona Si riassumono ora le analisi che hanno portato alla definizione delle portate del torrente Leale, a partire dallo
studio idrologico del bacino.
Per dare un inquadramento generale alla caratteristiche del corso d'acqua in esame si può dire che la
tipologia di carattere dominante è quella sublitorale alpino con punte massime in autunno e in primavera, e
minime in estate e in inverno. Le precipitazioni superano mediamente i 2000 mm annui con punte massime
di 3500 mm. Le medie massime giornaliere sono dell'ordine di 200 mm/giorno.
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4.3 Stima delle portate naturali nel torrente Leale Non avendo a disposizione misure dirette di portata ci si avvale degli strumenti di indagine dell'idrologia che
permettono, a partire da una serie di misure di pioggia, di definire la portata transitabile nel corso d'acqua nei
diversi mesi dell'anno.
Si definisce quella che comunemente viene chiamata relazione afflussi/deflussi attraverso il seguente
procedimento:
1. individuazione della sezione di chiusura e estensione del bacino tributario
2. raccolta ed elaborazione dei dati idrologici
3. calcolo della portata media annua
4. definizione della portata mensile media
Bacino tributario
Il bacino sotteso in corrispondenza dello scarico del lago di Cavazzo (al netto dello stesso) è desunto dalla
cartografia CTR ed è pari a 47,1 kmq. Si allega in calce l'individuazione del bacino del torrente chiuso alla
sezione immediatamente a monte dello scarico del lago.
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Figura 1 - Individuazione su CTRN del bacino idrografico del torrente Leale immediatamente a monte della sezione di immissione del canale di scarico del Lago di Cavazzo.
Dati di pioggia e stima del coefficiente udometrico
Si dispone di un campione desunto dalle misure di pioggia della stazione di Alesso - Unità operativa
idrografica della Regione Friuli Venezia Giulia per il periodo 1938-2002.
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Figura 2 - Piovosità mensili rilevate alla stazione di Alesso
La piovosità media annua risulta pari a 2.475,20 mm pari a un coefficiente udometrico di 78.46 l/s kmq.
4.3.1 Calcolo della portata media annua del torrente Leale Non avendo a disposizione riscontri diretti o serie storiche, per la stima delle portate del corso d'acqua
dobbiamo necessariamente avvalersi dei mezzi propri dell'idrologia, ovvero con metodi di stima diretti di tipo
statistico.
Il regime dei deflussi e strettamente legato, con brevi ritardi, al regime delle precipitazioni, quindi per la
determinazione delle portate caratteristiche del canale Leale si è proceduto sulla base dell'afflusso medio hm
moltiplicato per il coefficiente di deflusso Cd.
Per il corso d'acqua in esame non siamo in possesso di misure o studi che determinino il coefficiente di
deflusso, per cui si dovrà necessariamente procedere alla stima mediante una attenta valutazione della
conformazione geomorfologica del bacino sotteso, opportunamente equiparata con i coefficienti di bacini
simili e contermini (similitudine idrologica).
Analizzando I'idrogeologia della zona in argomento si evidenzia che i vari torrenti e rii montani presenti, una
volta giunti nella piana di Alesso disperdono gran parte delle loro acque nel materasso alluvionale esistente.
Queste dispersioni sono evidenti nella piana tra gli abitati di Alesso ed Avasinis, dove i principali torrenti
della zona, il Leale ed il Palar scorrono normalmente nel loro subalveo.
Fatte tutte le dovute valutazioni ed analizzati i dati a nostra disposizione, si adotta in via preliminare un
coefficiente di deflusso medio annuo Cd pari a 0.30.
Quindi, i deflussi naturali medi mensili del canale Leale alla sezione di derivazione, con un bacino idrografico
sotteso di 47,1 kmq risultano:
Qm Leale = 47,1 kmq x 78.46 l/s kmq x 0.30 = 1108 l/s = 1,1 mc/s
4.3.2 Calcolo della portata media mensile del torrente Leale Sulla base dei dati sopra riportati si perviene alla definizione della seguente tabella che riporta le portate
medie mensili del torrente Leale al netto del contributo dovuto allo scarico del lago di Cavazzo.
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Portate medie mensili naturali
Genn Febb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic media U.M.
PIOGGIA 125.5 121.0 176.4 250.9 237.5 224.3 173.9 175.0 220.6 286.8 309.0 174.4 2475.2 mm
AFFLUSSI 46.8 45.1 65.8 93.6 88.6 83.7 64.9 65.3 82.3 107.0 115.3 65.1 78.46 l/s * kmq
Cd 0.26 0.28 0.30 0.39 0.35 0.30 0.21 0.23 0.32 0.35 0.35 0.28 0.30
DEFLUSSI 12.2 12.6 19.7 36.5 31.0 25.1 13.6 15.0 26.3 37.4 40.3 18.2 23.54 l/s * kmq
DEFLUSSI
NATURALI 0.57 0.59 0.93 1.72 1.46 1.18 0.64 0.71 1.24 1.76 1.90 0.86 1.10 mc/s
4.3.3 Calcolo portate di piena del torrente Leale Al fine di determinare il massimo tirante presente nel torrente Leale ed i suoi possibili effetti sull’opera in
oggetto posta al termine del canale di scarico del Lago di Cavazzo nel torrente stesso, si è provveduto a
determinarne la portata centenaria e bicentenaria. A questa, immediatamente a valle dello scarico viene ad
essere aggiunta quella proveniente dal lago di Cavazzo, variabile in funzione della produttività della centrale
di Somplago e pertanto indipendente dall’afflusso meteorico. Si provvederà nelle verifiche della capacità di
deflusso di cui alle pagine seguenti a determinare il tirante massimo presente a valle dell’immissione
considerando, al fine della massima sicurezza, la simultaneità della massima portata determinata dal bacino
imbrifero del Leale con il massimo afflusso proveniente dal Lago.
Essendo il valore delle portate di piena di un corso d'acqua una grandezza di tipo aleatorio occorre stabilire
un livello di probabilità da assegnare al valore della portata di progetto.
A tale scopo si fa riferimento al cosiddetto Tempo di ritorno (Tr) ovvero al numero di anni nei quali, in media,
il valore stabilito potrà essere superato al più una sola volta. Per questo tipo di opera, in accordo con quanto
richiesto per l’istanza di concessione di piccola derivazione d’acqua, si farà riferimento a eventi di piena
caratterizzati da tempi di ritorno pari a 100 anni e 200 anni.
Sempre a causa della mancanza di specifiche misure idrometriche (portate di piena) per una stima diretta, le
portate di piena del Leale devono essere dedotte a partire dalle precipitazioni sul bacino.
I valori che interessano in questo caso sono quelli relativi alle precipitazioni massime per intervalli di tempo
dell' ordine dei tempi di risposta del bacino.
Per la caratterizzazione del regime delle precipitazioni massime in un determinato sito si utilizzano le "curve
di possibilità pluviometrica" nella forma seguente:
h= a t n
h = altezza di pioggia (mm)
t = durata (ore)
a, n = costanti dipendenti dal sito e dal tempo di ritorno Tr considerato.
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Nel caso di Leale, in località Avasinis, sulla base di quanto ricavato dall’applicazione del software RainMAP
FVG che fornisce i parametri delle curve di possibilità pluviometrica in funzione del sito in oggetto sulla base
dei dati registrati dalle stazioni pluviometriche distribuite sul territorio della Regione Friuli Venezia Giulia,
dall'elaborazione delle serie storiche dei massimi, per durate da 1 a 24 ore, si ottengono le curve definite dai
seguenti parametri e tracciate nel grafico che riporta anche le intensità di pioggia:
TRASAGHIS ad Avasinis (UD)
Dati curve di possibilità pluviometrica
T. di ritorno Tr (anni) n a (mm)
100 0.43 96,7
200 0.43 107,7
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La portata del torrente Leale viene valutata con il metodo razionale, applicando un valore del coefficiente di
deflusso del bacino costante pari a k=0,35 secondo quanto proposto da Bellini G. (1990), Sistemazioni
idraulico-forestali, per boschi su terreni mediamente permeabili. Per il calcolo del tempo di corrivazione si
applica la formula del Giandotti:
mC H
LAt⋅
⋅+⋅=
8.05.14
Dove:
tc = tempo di corrivazione del bacino [ore]
A = estensione del bacino idrografico [kmq]
L = lunghezza dell’asta principale del corso d’acqua [km]
Hm= altitudine media del bacino riferita alla sezione di chiusura [m s.l.m.m.]
Per il caso in esame i valori di A,L e Hm sono stati ricavati dalla cartografia CTR 1:5000. I dati così ottenuti
sono riportati in tabella:
Bacino sotteso alla derivazione sul T. Resia in località CORITIS case Pigineravan
Dati morfometrici
A L Quota max Quota min Altezza media
kmq km m s.l.m.m. M s.l.m.m. m
47.1 12.0 1373 185 650
17
Con i valori noti delle caratteristiche del bacino del torrente Leale si ottiene
tC = 2,6 ore
Si applica quindi la formula razionale:
6.3Aik
Q tT
⋅⋅=
dove
QT = portata di progetto per l’assegnato tempo di ritorno Tr
A = estensione (in km2) del bacino idrografico
K = coefficiente di deflusso del bacino (posto costante pari a 0.35)
it = intensità critica della precipitazione di assegnato tempo di ritorno Tr espressa in mm/h
3.6 = fattore di conversione delle unità di misura che permette di ottenere la QT in m3/s
L’intensità della pioggia critica risulta essere, per le ipotesi che reggono la formulazione razionale, pari a
it=hC/tC essendo hC l’altezza di pioggia dedotta dalla curva di possibilità pluviometrica di tempo di ritorno Tr
proprio in corrispondenza della durata tC:
6.3
1 AtakQ
nC
T⋅⋅⋅
=−
Utilizzando la curva di possibilità pluviometrica riportata precedentemente, si perviene alla determinazione
della portata del torrente Leale, immediatamente a monte della sezione di immissione del canale di scarico
del Lago di Cavazzo, per i previsti tempi di ritorno di 100 anni e 200 anni:
Bacino sotteso T. Leale in località AVASINISPORTATE DI PIENA
Tempo di ritorno Tr = 100 anni Tr = 200 anni
Qmax [mc/s] qmax [mc/s kmq] Qmax [mc/s] qmax [mc/s kmq]
Portata e contributo 257 5.46 286 6.07
18
4.4 Valutazione dei deflussi alla sezione di derivazione (canale di scarico del Lago di Cavazzo)
Per lo studio di una derivazione ad uso idroelettrico è necessario definire la curva di durata delle portate
defluenti in corrispondenza della sezione di captazione, perché sulla base di essa si stabiliscono le
caratteristiche delle turbine da installare e si effettuano le stime di produttività.
Per durata di una generica portata si deve intendere la somma delle frequenze corrispondenti a portate
superiori o uguali al valore considerato.
All’opera di presa ed in corrispondenza dell’edificio centrale in progetto sono note le portate fluenti in quanto
fornite Consorzio di Bonifica Ledra Tagliamento.
Lungo il canale non sono possibili perdite in subalveo in quanto esso risulta essere completamente
impermeabilizzato, con fondo e sponde cementate.
Si è pertanto pervenuti alla curva di durata riportata qui di seguito. Al fine della determinazione della stessa
sono state utilizzate e confrontate tra loro due diverse serie di dati: una con misure dal 1980 al 1991 ed
un’altra del periodo 1987-2004. Come si nota le due serie sono pressoché coincidenti, a conferma della
costanza degli andamenti dei deflussi nel canale nel corso degli anni.
19
4.5 Determinazione del Deflusso Minimo Vitale e rilascio lungo la scala di risalita
Per quanto concerne il calcolo del Deflusso Minimo Vitale, trattandosi di un canale di scarico della acque
provenienti dal sistema idroelettrico posto a monte e dato lo schema di realizzazione dell’impianto, non si
hanno particolari problematiche in quanto non si hanno tratti di corso d’acqua sottesi con riduzione di
portata. Infatti la portata che attualmente defluisce lungo la rampa di scarico verrà fatta defluire nell’impianto,
senza variazione alcuna per quanto concerne il torrente Leale. L’attuale rampa non costituisce in alcun
modo un elemento in grado di garantire la continuità biologica tra torrente Leale e canale di scarico, sia per
le sue caratteristiche fisiche sia per la velocità, assolutamente eccessiva, che le acque di scarico assumono.
Pertanto, al fine di permettere che questa continuità venga ad essere realizzata, è prevista la realizzazione
di una scala di rimonta per l’ittiofauna in grado di consentire un ripopolamento almeno della parte terminale
del canale di scarico esistente.
Da analisi relative al corretto dimensionamento dell’opera di rimonta, si assegna una portata minima
defluente nella rampa pari a:
Qrampa = 150 l/s
4.6 Determinazione della portata derivabile alla sezione di presa Nota la curva di durata in giorni della portata e noto il deflusso minimo vitale che si deve mantenere a valle
dell’opera di presa, risulta facilmente determinabile la portata disponibile per la derivazione.
Sulla base della tipologia di turbine scelte per la produzione risulta poi sfruttabile solo una quota della portata
derivabile nei periodi di massima portata. Nel caso in oggetto si prevede l'adozione di due turbine Kaplan a
pale regolabili uguali, aventi una portata massima di 12,5 mc/s ciascuna.
L’orientabilità delle pale delle turbine permette alle macchine in oggetto di avere un rendimento elevato e
pressoché costante anche con portate inferiori, ampliando il “range” di utilizzazione fino a portate di circa
3mc/s.
Vista la concessione esistente a favore del Consorzio di Bonifica Ledra Tagliamento per il prelievo ad uso
prevalentemente irriguo di moduli massimi 150 e medi 100, limitatamente al periodo estivo, a monte del
punto di realizzazione dell’impianto in oggetto, risulta necessario poi effettuare una simulazione di quanto la
stessa determini al fine della disponibilità di portata ad uso idroelettrico.
Pertanto nel seguito si sviluppa una tabella che individua, sulla base dei dati noti di portata fluente nel
canale, la portata utilizzabile nell’impianto nell’arco dell’anno, considerando anche la presenza della
concessione a favore del Consorzio di Bonifica Ledra Tagliamento.
La portata massima derivabile è pari a 25 mc/s. La portata minima derivabile è ugualmente pari a 3 mc/s, legata a motivazioni di corretto funzionamento
delle turbine.
20
PORTATE UTILIZZABILI NELLA CENTRALINA IDROELETTRICA IN TRASAGHIS LOCALITA’ AVASINIS lungo il CANALE DI SCARICO DEL LAGO DI CAVAZZO
CON ATTIVAZIONE CONCESSIONE CONSORZIO DI BONIFICA LEDRA – TAGLIAMENTO PARI A MEDI 10mc/s NEI SOLI MESI ESTIVI
Portata mc/s
durata [gg] giorni di disponibilità [gg] Portata utilizzabile [mc/s]
0 365 54 0 2 311 10 2 4 301 12 4 6 289 17 6 8 272 21 8 10 251 21 10 12 230 23 12 14 207 22 14 16 185 25 16 18 160 27 18 20 133 21 20 22 112 20 22 24 92 17 24 26 75 15 25 28 60 14 25 30 46 10 25 32 36 9 25 34 27 6 25 36 21 4 25 38 17 5 25 40 12 3 25 42 9 2 25 44 7 3 25 46 4 1 25 48 3 1 25 50 2 1 25 52 1 0 25 56 1 0 25 60 1 1 25
In questa configurazione (con prelievo di portata da parte del Consorzio di Bonifica Ledra Tagliamento pari a
medi 10 mc/s nei mesi estivi) la centralina produce con la massima portata in ingresso per 75 giorni/anno e
con più di 10mc/s di afflusso per 251 giorni/anno.
La portata media giornaliera risulta essere pari a 15,71mc/s. La portata media giornaliera utilizzabile risulta essere pari a 14,14mc/s.
21
Di seguito si riporta il confronto tra le curve di durata disponibili nelle due configurazioni, cioè in assenza ed
in presenza di derivazione a monte dell’impianto da parte del Consorzio di Bonifica Ledra Tagliamento a fini
irrigui.
Pertanto la presenza della derivazione determina una diminuzione della portata disponibile ad uso
idroelettrico nella centralina di progetto. Comunque il progetto in oggetto risulta avere valenza positiva ed
essere sostenibile dal punto di vista economico.
22
5 Determinazione del salto utile disponibile e verifica della sicurezza idraulica delle aree limitrofe
Il salto utile disponibile per la produzione idroelettrica di cui al presente progetto è determinato dalla
differenza di quota tra monte e valle della turbina.
Mentre il tirante di monte è governabile dal sistema di paratoie che regolano il deflusso nel Leale delle
portate provenienti dal Lago di Cavazzo, il tirante di valle nel torrente Leale stesso dipende dalla portata
naturale che fluisce nel sistema idrico. Ad essa va a sommarsi la portata scaricata dall’impianto, che
determina ovviamente un innalzamento del tirante presente nel torrente.
Di seguito si determinano i tiranti presenti nel canale di scarico e nel torrente Leale
5.1 Tirante a monte dell’impianto, canale di scarico Lago di Cavazzo Il tirante presente a monte dell’impianto, determinato dal canale di scarico del Lago di Cavazzo verrà
governato mediante la regolazione della paratoia di scarico che verrà installata sull’attuale scarico del canale
stesso. Mediante questo organo idraulico, regolato da una serie di sensori di livello installati lungo il canale,
sarà possibile mantenere pressoché costante il livello nel tratto terminale del canale, consentendo di
sfruttare al meglio la risorsa disponibile. Pertanto si prevede di mantenere il tirante ad una quota massima di
50cm al disotto del punto più basso delle sponde che, dato che trattasi di canale artificiale, è posto alla
sezione di chiusura, immediatamente a monte della esistente rampa di scarico nel Leale.
La quota del pelo libero a monte risulta quindi essere, data la quota minima della sommità della sponda pari
a 187,00m s.l.m.m.:
hmonte = 187,00m – 0,50m = 186,50m
La sicurezza della corretta regolazione viene garantita da un’ulteriore paratoia posta su di un nuovo canale
di by-pass avente la funzione di troppo pieno. Nel caso che la paratoia di regolazione principale, posta
sull’esistente scarico, non funzionasse adeguatamente, la nuova paratoia si azionerà automaticamente,
facendo defluire la portata in eccesso lungo il canale di scarico di sicurezza.
Va evidenziato che, data la lunghezza del canale di scarico del Lago di Cavazzo (pari a più di 6 km) e data
la limitata variazione rispetto al pelo massimo raggiungibile attualmente dalle acque, non vi è alcun tipo di
effetto di rigurgito determinato nel lago dalla regolazione della portata in uscita dal canale. Pertanto non vi
sarà alcuna variazione od interferenza con l’attuale o futuro regime di variazione del pelo libero all’interno del
Lago di Cavazzo ed alle attività di Edipower s.p.a.
Qualora la società proprietaria ritenesse per qualsiasi motivo la regolazione qui proposta fonte di qualsiasi
tipo di problematica, si provvederà immediatamente ad apportare le necessarie modifiche affinché esse
cessino.
23
5.2 Tirante a valle dell’impianto, all’interno del torrente Leale Il torrente Leale, come detto, presenta un regime di portata media alquanto limitata durante l’anno,
determinata alle pagine precedenti in circa 1,1 mc/s.
Le portate di piena centenarie e bicentenarie risultano essere nettamente più consistenti, pari a 257 mc/s e
286mc/s rispettivamente.
A queste vanno aggiunte le portate conferite dal canale di scarico del Lago di Cavazzo nel torrente,
completamente note e pari, al massimo, a 60mc/s.
Al fine di determinare il tirante di valle nel torrente Leale, che determina quindi il salto utile disponibile, si
valuta questo, al fine della sicurezza, come somma della portata media annua del Leale e della media
scaricata del canale di scarico, per un totale di 18 mc/s.
Il tirante di massima piena per tempi di ritorno di 100 e 200 anni è, analogamente, determinato sommando i
due picchi, supposti largamente a favore di sicurezza simultanei. Pertanto la massima piena è pari a
257+60mc/s (Tr=100 anni) e 286+60mc/s (Tr=200 anni).
Nel seguito si determina quindi il tirante nel Leale in condizioni ordinarie (Q = 18 mc/s) necessario per
valutare il salto disponibile per l’impianto di produzione, e lo stesso in condizioni di piena al fine di verificare
l’adeguatezza della sezione del torrente e la conseguente assenza di fenomeni di esondazione.
L’analisi viene svolta, data la sostanziale costanza della pendenza e della sezione nel tratto in oggetto, in
condizioni di moto uniforme, assegnando una inclinazione del fondo pari all’ 5‰ ed un coefficiente di
scabrezza secondo Gauckler-Strickler pari a 35 m1/3/s, proprio di alvei regolari con fondo in sabbia e ghiaia,
quale quello del Leale nel tratto in oggetto.
24
5.2.1 Tirante in condizioni ordinarie
Pertanto la portata ordinaria di progetto, pari a 18 mc/s determina un tirante nella sezione del torrente Leale,
larga circa 22m, pari a 0,52m.
Essendo il fondo del torrente a valle dell’immissione del canale di scarico del Lago di Cavazzo posto a quota
media pari a 181,34m s.l.m.m. si ha che la quota di valle in condizioni ordinarie risulta essere:
hvalle = 181,50m + 0,52m = 182,02m s.l.m.m.
25
5.2.2 Tirante per tempi di ritorno pari a 100 anni Sulla base delle portate sopra determinate si effettua il calcolo a moto uniforme per tempi di ritorno pari a
100 anni. La portata di progetto risulta essere Q = 257+60mc/s = 317 mc/s
26
5.2.3 Tirante per tempi di ritorno pari a 200 anni e scala delle portate Analogamente a quanto fatto al punto precedente si provvede a determinare il tirante per tempi di ritorno pari
a 200 anni. La portata di calcolo risulta essere Q = 286+60mc/s = 346 mc/s.
Si riporta infine la scala delle portate della sezione del torrente nel tratto in esame.
28
5.3 Salto utile ai fini idroelettrici Come detto, il salto utile nell’impianto è determinato dalla differenza dei tiranti tra monte e valle determinati
ai punti precedenti.
Pertanto si ha mediamente che esso risulta essere pari a:
∆h = hmonte – hvalle = 186,50m -182,02m = 4,48m ≅ 4,50m
Con questo valore si effettueranno le analisi di produttività dell’impianto.
5.4 Valutazione della sicurezza idraulica delle aree limitrofe all’impianto di progetto
La possibilità di allagamento delle aree in oggetto da parte delle acque trasportate dal canale di scarico del
Lago di Cavazzo viene ad essere eliminata dal sistema di paratoie di regolazione e di scarico progettate.
Infatti lo scarico attuale del canale verrà governato da una paratoia che si regolerà automaticamente in base
al tirante presente nel canale, rilasciando la portata in eccesso nel Leale. Al fine della massima sicurezza
viene ad essere realizzato un ulteriore canale di scarico di emergenza, governato da una ulteriore paratoia,
che si apre automaticamente in caso di mancato corretto funzionamento della paratoia posta sullo scarico
esistente, rilasciando la totalità della portata in eccesso. In questo modo è garantita l’assoluta sicurezza
dall’allagamento delle acque del canale Sade.
Per quanto concerne l’allagamento delle aree da parte delle acque transitanti nel Leale, dal calcolo riportato
ai punti precedenti si evince che il torrente Leale nel tratto in oggetto consente il transito della portata
centenaria con un tirante medio pari a 2,81m. Avendo la sezione disponibile un’altezza media di circa 3,50m
e considerando che le campagne poste ai lati della stessa si trovano ad una quota superiore di 50cm almeno
rispetto alla sommità della sponda, si può affermare che il transito della portata centenaria nel torrente Leale
avviene in sicurezza, mantenendo un adeguato franco idraulico rispetto all’allagamento delle aree
circostanti. La centrale di produzione, posta in un’area sufficientemente distante dal torrente ed ad una quota
di più di 4m superiore rispetto al fondo dell’alveo, si trova in una posizione di assoluta sicurezza.
Inoltre il transito della portata bicentenaria avviene con un tirante medio pari a 2,96m. Anche in questo caso,
pur dovendo accettare una ovvia riduzione del franco idraulico rispetto alla sommità della sponda, il transito
della portata nel torrente avviene in sicurezza. La centrale di produzione, data la sua ubicazione, risulta in
sicurezza dall’allagamento.
La scala delle portate della sezione in oggetto infine dimostra che la massima portata transitabile è
dell’ordine di circa 460 mc/s, di circa 100mc/s superiore alla portata bicentenaria di calcolo.
29
6 Compatibilità con eventuali altre derivazioni presenti sul corpo idrico
Per quanto concerne la compatibilità dell’opera di progetto con altre derivazioni interessanti il corpo idrico in
oggetto (Canale di scarico del Lago di Cavazzo) va segnalata, come detto, la presenza a favore del
Consorzio di Bonifica Ledra Tagliamento di una autorizzazione all’inizio lavori da parte del Ministero dei
Lavori Pubblici con Decreto n. 417 di data 13.03.1991 per il prelievo ad uso prevalentemente irriguo di
moduli massimi 150 e medi 100, limitatamente al periodo estivo. Il prelievo avverrà in sinistra alveo, circa
140m a monte dell’ubicazione della centralina di cui al presente progetto, sfruttando il già predisposto punto
di connessione al canale di scarico.
Il presente progetto è compatibile con la derivazione in oggetto. Infatti la diminuzione di produttività dei tre
mesi estivi dovuta al prelievo irriguo determina un allungamento dei tempi di ammortamento dell’impianto,
ma ne mantiene comunque intatta la fattibilità e la sostenibilità economica.
7 Effetti della captazione sulla falda di subalveo Data la tipologia del canale da cui si effettua la derivazione, completamente impermeabile e cementato, non
vi è alcuna variazione all’attuale regime delle acque di subalveo dello stesso determinata dall’esecuzione
delle opere di cui al presente progetto.
La posizione dell’impianto di produzione e dello scarico di progetto, pochi metri più a valle dell’attuale
posizione, nonché il mantenimento della portata attualmente conferita al torrente fa sì che non vi siano
altresì variazioni alle acque sotterranee del torrente Leale rispetto alle condizioni correnti.
8 Compatibilità dell’impianto con il trasporto solido del corso d’acqua
Data la tipologia del corpo idrico su cui l’impianto viene ad essere realizzato (canale di scarico di portate
provenienti dal sistema idroelettrico posto a monte) il trasporto solido associato ai deflussi può ritenersi del
tutto trascurabile sia per la tipologia delle acque sia per effetto del rivestimento in calcestruzzo delle sponde
e del fondo del canale, che impedisce qualsiasi tipo di erosione. Questo implica che l'esercizio dell'impianto
non determina alcuna modificazione nel regime del trasporto solido. Anche per quanto concerne il torrente
Leale l’intervento ha valenza positiva in quanto le portate vengono ad essere conferite al torrente con
caratteristiche energetiche ridotte e maggiormente compatibili rispetto alla condizione attuale, diminuendo il
pericolo di erosione localizzata del fondo e di instabilizzazione delle sponde.
30
9 Dimensionamenti idraulici delle principali opere di progetto Essendo il canale di scarico del lago di Cavazzo a suo tempo stato progettato per trasportare la portata
all’impianto di produzione dell’ ENEL di Flagogna, che avrebbe dovuto utilizzarla, esso risulta ovviamente del
tutto adatto agli scopi previsti nel presente progetto.
La tipologia dell’impianto di progetto, ad acqua fluente, non prevede particolari opere di presa in quanto si
innesta mediante un canale in c.a. sul lato sinistro dell’esistente.
L’afflusso della portata all’impianto è regolato mediante la paratoia di fondo a controllo remoto posizionata
sulla rampa di calcestruzzo esistente al termine del canale di scarico del Lago di Cavazzo. Mediante questo
apparato è possibile mantenere il tirante nel tratto terminale del canale di scarico del Lago di Cavazzo e, di
conseguenza, all’interno del canale di adduzione della centrale con pelo libero pressoché fisso alla quota di
186,50m s.l.m.m., garantendo il massimo salto e la migliore resa dell’impianto stesso.
La scala di risalita per i pesci viene ad essere posizionata con fondo ad una quota di circa 50cm al disotto
del pelo libero di cui sopra. Questo posizionamento, unito alle aperture lungo ogni vasca garantisce, come
dimostrato più avanti, il passaggio di 150 l/s lungo la rampa stessa.
Infine la centrale è dotata di un canale by-pass che garantisce la massima sicurezza dall’allagamento delle
zone limitrofe alla centrale. Infatti, qualora per qualche motivo si verificasse un malfunzionamento della
paratoia a controllo remoto posta sullo scarico esistente, esso consente la scarico a valle della portata in
eccedenza. La paratoia che governa l’afflusso allo scarico by-pass verrà tarata per entrare in funzione non
appena il tirante nel canale supera di alcuni centimetri la quota stabilita del pelo libero (186,50m s.l.m.m.). Al
fine della massima sicurezza il canale by-pass è stato dimensionato in modo da essere in grado di far
transitare a valle la massima portata possibile lungo il canale Sade (60mc/s). Il canale by-pass consentirà
inoltre la massima flessibilità per le eventuali operazioni di manutenzione che potrebbero risultare
necessarie nel tempo.
Nel seguito si riportano i dimensionamenti degli organi principali sopra descritti.
9.1 Paratoia di regolazione a controllo remoto posta a monte dello scarico esistente del canale Sade
L’ubicazione dell’elemento in oggetto è estremamente facilitata dalla configurazione del canale di scarico del
Lago di Cavazzo (canale Sade) nel suo tratto terminale, a monte della rampa in cls e pietrame di scarico nel
Leale. Infatti il progetto della centrale ENEL di Flagogna, sulla base del quale è stato sviluppato l’attuale
canale, prevedeva già il posizionamento di un elemento di regolazione in quel punto, come si può vedere
dalle immagini sottostanti.
31
Pertanto nel seguito si sviluppa una tabella che individua, sulla base dei dati noti di portata fluente nel
canale, l’apertura della paratoia di regolazione necessaria, considerando anche la presenza della
concessione a favore del Consorzio di Bonifica Ledra Tagliamento.
La portata massima derivabile è pari a 25 mc/s. La portata minima derivabile è ugualmente pari a 3 mc/s, legata a motivazioni di corretto funzionamento
delle turbine.
9.1.1 Legge di efflusso a battente La vena che defluisce sotto una paratoia sollevata a battente sul fondo di una luce a subisce una
contrazione di vena con CC pari a quello del getto effluente senza peso riportato in Tabella per β = 90° (si
può facilmente osservare che la linea di fondo è un asse di simmetria orizzontale del getto effluente da una
luce in una parete in assenza di gravità).
Valori del coefficiente di contrazione per differenti valori del rapporto a/b e di β
32
Il coefficiente di contrazione CC èil rapporto tra l’ area della sezione di vena contratta e l’ area della luce.
Nel caso delle luci a battente è necessario introdurre il coefficiente di portata cq. Il coefficiente di portata cq è
minore del coefficiente di contrazione e vale:
0
1
1
haCCc
CCq ⋅
+=
si ottiene che la portata per unità di lunghezza di apertura q è data da:
02 hgacq q ⋅⋅⋅⋅=
L’ espressione dipende dal coefficiente di portata cq, dalla luce a e dal carico idraulico hO. A sua volta il
coefficiente di portata cq dipende dal coefficiente di contrazione CC, dalla luce a e dal carico idraulico hO. Il
valore di cq è graficato in funzione del rapporto hO/a nella figura sottostante in cui compare il caso dell’
efflusso rigurgitato. In quest’ ultimo caso la vena che defluisce sotto battente, si immerge in una corrente con
conseguente dissipazione di energia localizzata e l’ espressione non è più valida se non sostituendo CC a
con y2 ed aggiungendo a secondo membro un termine che tenga conto delle perdita di energia localizzata.
33
9.1.2 Portata in uscita al disotto della paratoia ed apertura della stessa Sulla base di quanto sopra riportato si è determinata l’apertura necessaria della paratoia di regolazione e,
conseguentemente, la portata uscente al disotto della stessa, a seconda della portata in ingresso al canale
di scarico del Lago dei Tre Comuni. Il tirante di monte h0 è noto e pari a 3,8m, essendo nota la quota del
pelo libero di funzionamento della centrale, pari a 186,50m s.l.m.m. Analogamente è nota la larghezza
dell’apertura disponibile, pari a 5,00m, e la portata proveniente dal canale, pari al massimo a 60 mc/s.
Di seguito si riporta quanto ottenuto secondo quanto riportato alle pagine precedenti
Portata in ingresso nel canale
Portata transitante nelle turbine
Portata da scaricare con paratoia
Altezza di apertura necessaria della paratoia
Portata scaricata dalla paratoia
5 5 0 0.00 010 10 0 0.00 015 15 0 0.00 020 20 0 0.00 025 25 0 0.00 030 25 5 0.20 535 25 10 0.40 1040 25 15 0.62 1545 25 20 0.82 2050 25 25 1.02 2555 25 30 1.24 30
60 25 35 1.44 35
Pertanto, come determinato nella tabella soprastante, la massima apertura della paratoia necessaria alla
regolazione risulta essere di 1,44m. Qualora si volesse far defluire tutti i 60mc/s al disotto della stessa si
dovrà ottenere un’apertura di 2,51m; questa dimensione è comunque compatibile con le dimensioni dello
scarico esistente e con l’opera di regolazione prevista.
34
9.2 Scala di rimonta per i pesci Il principio delle scale per i pesci è quello di alternare zone di corrente veloce (salti) con zone a velocità
limitata (vasche) dove i pesci possono recuperare le energie e prepararsi per il salto successivo.
I requisiti raccomandati da consolidate esperienze sono: il dislivello tra le superfici liquide di due vasche non
deve superare i 45cm; le soglie, arrotondate verso valle, devono avere spessore di 0,30m larghezza di
0,60m e altezza h = 0,25m.
Nel caso in oggetto, al fine di migliorare ulteriormente le condizioni di esercizio per la risalita dei pesci, si
riduce il dislivello tra una vasca e la successiva al minimo, ponendolo pari a 25cm. In questo modo non si ha
una vera e propria lama d’acqua stramazzante al disopra della soglia, ma più che altro un punto di corrente
rapida che connette una vasca con l’altra. Le luci saranno disposte in modo alternato lungo la rampa, in
modo da ottenere la migliore distribuzione di zone con corrente lenta e veloce. Il tirante garantito all’interno
di ciascuna vasca, nella configurazione di progetto, è pari a 65cm.
La portata scaricata da ogni luce avente sezione pari a 60x25cm è 5,180,12 hLhghLCQ ⋅⋅≅⋅⋅⋅⋅= con C = 0,40
Assumendo L=0,60m ed h = 0,25m si ottiene Q = 133 l/s ≅ 150 l/s
La velocità sulla soglia è circa (trovandosi la corrente in condizioni critiche)
=⋅= 3/2 hgV 1,30 m/s
Tale velocità è assolutamente sostenibile da pesci anche di piccole dimensioni.
Al fine di eventuali manutenzioni si predisporrà all’imbocco della scala di rimonta in pietrame di progetto una
paratoia per l’interruzione del flusso.
9.3 Canale by-pass di scarico di emergenza Come detto la centrale di progetto prevede la realizzazione, al fine della massima sicurezza, di un canale by-
pass di emergenza, che viene messo in funzione qualora vi siano delle problematiche alla regolazione dei
deflussi mediante le paratoie a controllo remoto di cui alle pagine precedenti.
Il canale avrà pendenza pari all’1% e larghezza netta di 4,00m con altezza massima di 3,50m. Di seguito si
determina la capacità di portata dello scatolare in c.a. così realizzato.
37
L’opera di sicurezza in progetto è pertanto in grado di far defluire tutta la portata del canale di scarico del
Lago di Cavazzo (max 60 mc/s) abbondantemente. Infatti la sezione disponibile può trasportare portate fino
a circa 90mc/s. La portata di 60mc/s determina un tirante di 2,37m all’interno della scatolare, con un franco
di sicurezza superiore al metro.
La presenza di questa struttura garantisce quindi da ogni problematica relativa agli organi di regolazione
elettronica e consente la massima flessibilità per le operazioni di manutenzione sia della centrale sia della
rampa di scarico esistente a monte della quale viene ad essere ubicata la paratoia di regolazione a controllo
remoto.