Stima dei volumi di acque di prima pioggia e modalità di accumulo 6.2.5 Scarico delle acque di...

POLITECNICO DI BARI I FACOLTÀ DI INGEGNERIA

CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA CIVILE

TESI DI LAUREA in

COSTRUZIONI IDRAULICHE

Stima dei volumi di acque di prima pioggia e

modalità di accumulo

Relatore: Chiar.mo Prof. Antonio CASTORANI Correlatore: Ing. Gabriella BALACCO

Laureando: Antimo Adriano CARRIERI

ANNO ACCADEMICO 2010/2011

I

INDICE

1 INTRODUZIONE .................................................................….......... 1

1.1 L’inquinamento antropico ..................................................................... 1

1.2 Le precipitazioni .................................................................................... 3

1.3 Drenaggio urbano e acque di dilavamento ............................................ 5

1.4 Le acque di prima pioggia ..................................................................... 8

2 NORMATIVE VIGENTI ................................................................... 10

2.1 La normativa nazionale (D.Lgs 152/2006) ............................................ 10

2.2 Le normative regionali ........................................................................... 13

2.2.1 Normativa della regione Puglia ..................................................... 14

2.2.1.1 Campo di applicazione ......................................................... 14

2.2.1.2 Altre definizioni ................................................................... 19

2.2.1.3 Disciplina delle autorizzazioni delle acque meteoriche

di prima pioggia e di lavaggio delle aree esterne…..............

19

2.2.1.4 Indirizzi provenienti dalla normativa vigente……………… 20

2.2.1.5 Prescrizioni tecniche ............................................................. 21

2.2.1.6 L’impianto di trattamento………………………………….. 22

3 CARICO INQUINANTE DELLE ACQUE DI PRIMA PIOGGIA

E SISTEMI BMP (Best Management Practices) ..............................

24

3.1 Sostanze inquinanti presenti nelle acque di prima pioggia .................... 24

3.1.1 Il traffico veicolare ........................................................................ 31

3.1.2 L’atmosfera ................................................................................... 33

3.1.3 Le superfici a tetto ......................................................................... 34

3.1.4 Carico inquinante delle acque di prima pioggia ............................ 36

3.2 Riduzione del carico inquinante e della portata da trattare

attraverso sistemi BMP ........................................................................

40

3.2.1 Pulizia periodica stradale .............................................................. 40

II

3.2.2 Incidenza delle superfici impermeabili ......................................... 43

3.2.3 Riutilizzo delle acque dei tetti per usi non pregiati ....................... 49

3.2.3.1 Esempio applicativo ............................................................. 51

4 SISTEMI DIVISIONALI E DISPOSITIVI AD ESSI ATTINENTI 81

4.1 Sistemi di drenaggio fognario …............................................................ 81

4.1.1 Reti di fognatura a sistema unitario o misto…............................... 83

4.1.2 Reti di fognatura a sistema separato…........................................... 85

4.1.3 Confronto tra i due sistemi………………………………………. 87

4.2 Interventi strutturali e non strutturali………………………………….. 91

4.3 Dispositivi divisionali e di accumulo .................................................... 93

4.3.1 Pozzetto di by-pass ........................................................................ 93

4.3.2 Scaricatori di piena...….................................................................. 96

4.3.3 Vasca di accumulo delle acque di prima pioggia .......................... 106

4.3.3.1 Valutazione del volume della vasca col metodo dell’altezza

di prima pioggia ....................................................................

110

4.3.3.2 Valutazione del volume della vasca col metodo del tempo

di corrivazione .....................................................................

111

4.3.3.3 Dimensionamento e caratteristiche costruttive delle vasche

di prima pioggia…………………………………………….

113

4.3.3.4 Modalità di svuotamento della vasca .................................... 115

4.3.3.5 Posa in opera e manutenzione della vasca di prima pioggia 118

4.3.4 Impianti divisionali e di trattamento per piccole superfici ............ 124

5 TECNOLOGIE INNOVATIVE ......................................................... 126

5.1 Premessa ................................................................................................ 126

5.2 Serbatoi in lamiera ondulata .................................................................. 126

5.2.1 Descrizione del manufatto ............................................................. 127

5.2.2 Sistema di assemblaggio e funzionamento ................................... 129

5.2.3 Posa in opera ................................................................................. 130

5.2.4 Calcolo della resistenza a compressione ....................................... 132

III

5.2.5 Vantaggi di utilizzo ....................................................................... 134

5.2.6 Utilizzo per le vasche di prima pioggia………………………….. 134

5.3 Sistema Stormfilter® ............................................................................. 135

5.3.1 Funzionamento del manufatto ....................................................... 135

5.3.2 Le cartucce .................................................................................... 137

5.3.3 Gli elementi costituenti i filtri ....................................................... 139

5.3.4 Sistema Drain-Down ..................................................................... 141

5.3.5 Manutenzione dell’impianto ......................................................... 143

5.3.6 Esempio di applicazione progettuale ............................................ 144

5.4 Sistema a filtri (Filter System)………................................................... 148

6 APPLICAZIONE PROGETTUALE ................................................. 151

6.1 Premessa ................................................................................................ 151

6.2 Progetto di fogna nera ............................................................................ 151

6.2.1 Analisi della popolazione .............................................................. 151

6.2.2 Posizionamento delle condotte ...................................................... 154

6.2.3 Criterio progettuale ....................................................................... 155

6.2.4 Risultati di progetto ....................................................................... 156

6.2.5 Scarico delle acque di prima pioggia direttamente in fogna nera . 159

6.3 Progetto di fogna bianca ........................................................................ 162

6.3.1 Curva di possibilità climatica ....................................................... 162

6.3.2 Analisi della superficie da servire ................................................. 166

6.3.3 Criterio progettuale ....................................................................... 168

6.3.4 Risultati di progetto ....................................................................... 170

6.4 Progetto del sistema divisionale e di accumulo delle acque di

prima pioggia .........................................................................................

171

6.4.1 Pianta del sistema .......................................................................... 174

6.4.2 Sezione A-A del sistema ............................................................... 175

6.4.3 Sezione B-B del sistema ................................................................ 176

7 CONCLUSIONI .................................................................................. 177

IV

BIBLIOGRAFIA ..................................................................................... 183

LINKOGRAFIA ...................................................................................... 185

Introduzione

1

Capitolo 1

INTRODUZIONE

1.1 L’inquinamento antropico

Il progressivo e intenso processo di urbanizzazione, che il territorio ha subito negli

anni più recenti, comporta che una quantità sempre maggiore di acqua meteorica,

anziché infiltrarsi nel terreno, scorra sulle superfici impermeabili o semi-

impermeabili delle urbanizzazioni e vada ad alimentare direttamente i corpi idrici

superficiali, trascinando con sé le sostanze inquinanti incontrate lungo il percorso.

Fra le principali fonti di inquinamento delle acque meteoriche di ruscellamento in

ambiente urbano vanno annoverate:

- le sostanze di cui la precipitazione si carica attraversando l’atmosfera durante

gli eventi meteorici;

- le particelle, in genere molto piccole ( < 60 µm) depositate in tempo asciutto

sulle superfici del suolo e dei tetti (deposizione atmosferica in tempo

asciutto );

- i rifiuti solidi e liquidi, costituiti da spazzatura, deiezioni animali,

sversamenti accidentali di sostanze contaminanti, presenti, per le più svariate

cause, sulle superfici dilavate;

- le emissioni del traffico veicolare consistenti in prodotti di combustione,

residui dell’usura di pneumatici, lubrificanti, particelle derivanti dai consumi

dei ferodi;

- i prodotti della corrosione di coperture e accessori (canali di gronda e tubi

pluviali ) in lamiera metallica;

- i prodotti di erosione generati dalla pioggia battente sulle pavimentazioni

stradali, sui tetti e sul suolo a verde.

Introduzione

2

Durante il ruscellamento, le acque di pioggia si arricchiscono quindi di varie

sostanze inquinanti: solidi sospesi, sostanze organiche, nutrienti quali azoto e

fosforo), metalli pesanti, idrocarburi, ecc.

L’entità e la tipologia del carico inquinante veicolato dipendono dall’uso delle

superfici dilavate, dall’intensità del traffico veicolare, dalla frequenza ed efficacia

della pulizia delle strade, della durata del tempo secco antecedente l’evento

meteorico e dalle caratteristiche della precipitazione (intensità, altezza totale).

La letteratura scientifica internazionale presenta ormai un’abbondante casistica di

determinazioni della qualità delle acque meteoriche di dilavamento in varie

situazioni, ma la maggior parte dei dati si riferisce a situazioni urbanistiche e

climatiche assai diverse da quelle italiane. A partire dagli anni ’90, anche in Italia

alcuni bacini sperimentali sono stati attrezzati per campionare, e quindi analizzare

in laboratorio, le acque meteoriche di dilavamento di alcuni tipi di superfici.

Le aree urbane metropolitane con le loro attività diversificate, gli insediamenti

industriali e le infrastrutture per i servizi dei trasporti, costituiscono ambienti molto

complessi che generano rilevanti impatti inquinanti al suolo e ai corpi idrici

superficiali e sotterranei.

Le aree urbane, pur essendo in genere dotate di estese infrastrutture dedicate alla

raccolta, al confinamento e al trattamento di reflui da sorgenti puntuali e diffuse,

spesso presentano ampie zone in cui le emissioni e gli scarichi non sono intercettati

e si disperdono direttamente nell’ambiente generando impatti sui recettori finali.

La mancata filtrazione delle acque fa perdere al suolo una delle sue funzioni

principali cioè quella di scambio tra lo strato più basso dell’atmosfera ed il

sottosuolo.

Ciò in parte protegge le falde ma favorisce il dilavamento delle superfici e il

trascinamento (a volte anche la concentrazione ) di inquinanti che confluiscono e

impattano soprattutto sulle acque superficiali.

È intuibile che nel corso di un evento piovoso molto prolungato, specialmente dopo

un periodo di assenza di precipitazioni, i primi apporti che dilavano le superfici più

Introduzione

3

o meno impermeabili generano acque reflue più concentrate in inquinanti degli

apporti successivi, per cui è diventato usuale distinguere varie tipologie di piogge e

concentrare l’attenzione sulle cosiddette “acque di prima pioggia” che hanno così

assunto il carattere di un fenomeno tipico delle aree fortemente urbanizzate.

1.2 Le precipitazioni

L’urbanizzazione dei suoli, sembra influire sul regime pluviometrico attraverso

l’incremento del tasso di particolato in atmosfera che da luogo a nuclei di

condensazione ( favorendo la formazione delle goccioline d’acqua nelle nubi );

inoltre il processo è favorito dall’aumento del calore proveniente dalle superfici

ruvide (roughness sublayer) che porta all’incremento della turbolenza e delle

correnti convettive alle quali si aggiunge il vapor d’acqua emesso dalle fonti di

calore antropogenico.

Quindi gli aumenti delle piogge, misurate nelle zone sottovento alle aree urbane ,

variano solitamente tra il 5% e il 15% delle precipitazione annue totali (con

incremento più accentuato nei mesi invernali ) mentre la frequenza dei temporali è

generalmente più alta dove più elevato è l’inquinamento atmosferico (G. Risotti

2007).

Ogni trasformazione di suolo da uso naturale ad uso artificiale con la sua

asportazione e/o copertura permanente, deve responsabilizzarsi nei confronti

dell’ambiente, inteso come “habitat” abiotico (acqua, aria e suolo) di tutte le risorse

indispensabili a garantire la vita di tutte le specie biotiche (animali e vegetali,

semplici o complesse). Pertanto ogni alterazione irreversibile, operata su ciascuna

componente ambientale (biotica ed abiotica), dovrebbe accompagnarsi ad un serio

processo di valutazione della necessità e della sostenibilità dell’intervento (P. Pilieri

2008).

Quindi il regime delle precipitazioni (frequenza, durata, intensità) assume caratteri

peculiari nell’atmosfera delle aree urbane. Da uno studio (APAT - Dipartimento

Stato dell’Ambiente e Metrologia ambientale, Servizio Gestione Modulo Nazionale

Introduzione

4

SINAnet, www.areeurbane.apat.it) è emerso che negli ultimi decenni l’intensa

attività antropica ha causato sostanziali alterazioni. Queste alterazioni, che

influiscono direttamente sugli impatti provocati dalle acque di prima pioggia,

afferiscono a due differenti aspetti:

� maggiore piovosità nelle città rispetto alle circostanti aree rurali;

� maggior numero di eventi piovosi violenti negli ambienti urbani, dove è

più probabile che le piogge assumano carattere di rovescio o nubifragio

(con un‘intensità di pioggia maggiore rispettivamente di 10 mm/h e 30

mm/h).

È particolarmente negativo il secondo aspetto di tale alterazione, che può essere

inquadrato in un contesto più generale di cambiamenti climatici che interessano

tutto il territorio nazionale e che sono probabilmente dovuti al crescente livello di

inquinamento atmosferico.

In definitiva si è constatato che negli ultimi anni in tutto il paese è aumentata la

frequenza di eventi piovosi di breve durata e forte intensità.

A causa dell’aumento della piovosità media nelle aree urbane, le reazioni chimiche

dell’NO2 e del SO2, due dei più comuni inquinanti atmosferici di origine antropica,

originati essenzialmente dalla combustione degli idrocarburi, generano con il

vapore acqueo e con l’aiuto dei raggi solari, microscopiche particelle (del diametro

di appena qualche micron) di acido solforico (H2SO4), acido nitrico (H2NO4) e

relativi sali (nitrati e solfati). Tali sostanze, fortemente igroscopiche, fungono da

ideali nuclei di condensazione intorno ad ognuno dei quali si aggregano facilmente

miliardi di molecole di vapore acqueo dell’atmosfera, generando le microscopiche

goccioline (30-60 micron di diametro) che formano le nubi. Pertanto al di sopra

delle città la formazione delle nubi è più facile che altrove e ciò determina il fatto

che sulle aree urbane piove di più che nelle adiacenti zone rurali nella misura del 5-

15 % (APAT, 2006).

Tali indagini condotte dall’APAT, hanno dimostrato che la percentuale di giorni

con piogge violente è cresciuta negli anni recenti in tutte le principali metropoli

Introduzione

5

italiane: 380% a Milano, 250% a Bari, 220% a Napoli, 200% a Roma, 190% a

Bologna e Torino, 150% a Palermo.Tutto ciò è avvenuto nonostante la diminuzione,

soprattutto in estate, del numero totale di episodi piovosi in tutta la penisola. In

conclusione, nelle città italiane, in estate piove meno rispetto al passato ma, quando

piove, spesso si rischia il nubifragio ed i violenti acquazzoni cittadini sono, a loro

volta, responsabili dei sempre più frequenti allagamenti di strade, scantinati e

sottopassi perché il suolo urbano è caratterizzato, rispetto alle aree rurali, da una

minore capacità di assorbimento delle acque piovane causata

dall’impermeabilizzazione delle superfici, e quindi da un più intenso scorrimento

superficiale (run-off), caratteristiche che influiscono negativamente sugli impatti

provocati dalle acque di prima pioggia nelle aree urbane.

1.3 Drenaggio urbano e acque di dilavamento

La corretta disciplina delle acque reflue urbane rappresenta uno dei punti cardine

delle politiche di salvaguardia dell’ambiente e, più in generale, della qualità della

vita nei territori urbanizzati .

Nella pratica, il controllo dell’impatto quali-quantitativo delle acque meteoriche è

complesso per la continua evoluzione delle realtà urbane e per l’interazione di

fattori tecnico-ingegneristici, politici, sociali, urbanistici ed economici.

La progressiva espansione delle aree urbanizzate verificatasi negli ultimi decenni, e

il corrispondente incremento delle aree impermeabili, ha provocato una forte

riduzione della ricarica delle falde idriche e notevoli aumenti delle portate al colmo

e dei volumi di piena, spesso incompatibili con la capacità delle reti di drenaggio

esistenti e dei corsi d’acqua ricettori.

Questo ultimo aspetto è particolarmente rilevante nelle aree di espansione che

recapitano in sistemi fognari esistenti, dimensionati senza tener conto dei nuovi

apporti. Lo sviluppo urbanistico e il forte incremento del traffico veicolare hanno

poi aumentato il grado di contaminazione delle acque pluviali di dilavamento,

peggiorando le caratteristiche qualitative dei corpi idrici ricettori. Per conseguire

Introduzione

6

l’obiettivo di un buon livello di protezione idraulica e ambientale del territorio sono

essenziali sia un’attenta pianificazione urbanistica sia una corretta gestione delle

acque meteoriche di dilavamento delle aree urbanizzate.

In sede di pianificazione urbanistica bisogna privilegiare, ove possibile, le soluzioni

atte a ridurre “a monte” le portate meteoriche circolanti nelle reti di drenaggio,

siano esse unitarie o separate, prevedendo una raccolta separata delle acque

meteoriche non suscettibili di apprezzabile contaminazione, quali ad esempio quelle

dei tetti, e il loro smaltimento in loco tramite sistemi di infiltrazione nel suolo:

trincee drenanti e bacini di infiltrazione, efficaci in terreni a elevata permeabilità e

con falda lontana dal piano campagna.

La gestione delle acque meteoriche di dilavamento non può prescindere da quella

delle acque reflue e deve avvalersi dei mezzi che in maniera concorde la comunità

scientifica considera decisivi per il controllo quantitativo e qualitativo degli

scarichi: gli invasi (in rete e fuori rete) e la gestione in tempo reale dei sistemi di

drenaggio urbano.

Gli invasi, opportunamente dimensionati, permettono di conseguire i citati obiettivi:

- le vasche volano (o di laminazione) consentono di contenere la portata in uscita

entro il valore massimo accettabile nel ricettore per il più critico evento meteorico

di assegnato tempo di ritorno ( protezione idraulica );

- le vasche di prima pioggia consentono di intercettare ed escludere dallo scarico

una notevole percentuale degli inquinanti veicolati dalle acque meteoriche

(protezione ambientale).

Infine, la gestione delle acque meteoriche di dilavamento deve essere affrontata

mediante un approccio integrato che tenga conto dell’impatto complessivo prodotto

dagli scarichi del sistema di drenaggio urbano e dell’impianto di trattamento sul

corpo idrico ricettore.

Indipendentemente dalla tipologia di sistema di drenaggio utilizzata ( unitario o

separato ), le acque meteoriche, indicate con il termine di “acque bianche”,

venivano tradizionalmente ritenute pulite, o quantomeno non particolarmente

Introduzione

7

inquinate per il corpo idrico ricettore tanto da essere assoggettate ad un trattamento

per la depurazione a monte dello scarico nel suddetto corpo idrico.

Pertanto nei sistemi di drenaggio urbano di tipo separato, dove sono divise in due

corpi indipendenti le acque reflue da quelle meteoriche, notiamo che lo scarico delle

acque bianche nel corpo idrico superficiale, avviene senza alcun trattamento, o al

più a seguito di un semplice pre-trattamento costituito da una grigliatura grossolana

per rimuovere gli eventuali rifiuti solidi trasportati dalle acque.

Nel caso di sistemi di drenaggio urbano di tipo unitario (costituiti da un’unica rete

per lo smaltimento delle acque reflue e meteoriche) lo scarico delle acque bianche

avviene in corrispondenza di opportuni scaricatori di piena al superamento di

prefissate soglie di portata ( generalmente pari a circa 3-5 volte la portata nera

media di tempo asciutto ).

Tuttavia, il recepimento delle direttive emanate dalla Comunità Europea (Dir.

271/91) e della conseguente normativa nazionale (D.L. 152/06) impone un

ripensamento di tale approccio gestionale e delle relative implicazioni tecniche e

tecnologiche.

L’inquinamento delle acque di prima pioggia è infatti ormai riconosciuto come una

delle principali cause del deterioramento della qualità dei corpi idrici ricettori, e le

norme richiedono oggi che tali acque siano depurate, prima dello scarico, al pari

delle acque reflue.

Le acque meteoriche vengono infatti considerate acque di dilavamento nel caso in

cui il processo di scorrimento superficiale sui versanti elementari del bacino

idrografico naturale o artificiale di raccolta comporti la risospensione e il trasporto

di sostanze inquinanti che si siano depositate sulle superfici stesse nei periodi

compresi tra un evento meteorico e il successivo. In tal senso si può affermare che

praticamente tutte le acque meteoriche raccolte da sistemi di drenaggio urbano o da

reti di scolo di aree antropizzate siano da considerarsi acque di dilavamento.

Introduzione

8

1.4 Le acque di prima pioggia

Durante gli eventi piovosi l’acqua meteorica di scorrimento determina il

dilavamento delle superfici urbane, causando il trasporto in fognatura di sostanze

inquinanti, tra le quali, principalmente, solidi sedimentabili (organici e/o

inorganici), elementi nutritivi, batteri, oli, grassi e metalli pesanti (Cu, Zn, Cd, etc.).

Tale situazione comporta pertanto l’immissione di un picco di concentrazione degli

inquinanti nel corpo idrico ricettore.

Tale fenomeno è ormai riconosciuto come una delle maggiori cause di alterazione

della qualità dei corpi idrici ricettori. Esso, con particolare riferimento ai primi

minuti di un evento meteorico, prende il nome di "first flush".

Le acque di prima pioggia possono essere definite come (Legge Regionale n. 62 del

27 maggio 1985 della Regione Lombardia):

"quelle corrispondenti per ogni evento meteorico ad una precipitazione di 5 mm

uniformemente distribuita sull’intera superficie scolante servita dalla rete di

drenaggio. Ai fini del calcolo delle portate, si stabilisce che tale valore si verifichi

in 15 minuti; i coefficienti di afflusso della rete si assumono pari ad 1 per le

superfici coperte, lastricate e impermeabilizzate, e a 0.3 per quelle permeabili di

qualsiasi tipo, escludendo dal computo le superfici coltivate".

Le acque di prima pioggia quindi costituiscono soltanto una porzione della totalità

delle acque di dilavamento, corrispondenti al periodo di tempo in cui l’efficacia di

rimozione e trasporto degli inquinanti è elevata rispetto alla corrispondente portata

idrica. La definizione in termini rigorosi di tale processo non è univoca pertanto le

normative ad oggi emanate hanno tentato di sintetizzare tali definizioni attraverso

l’imposizione di un valore minimo di altezza di precipitazione (e quindi di volume

delle acque meteoriche nota l’estensione del bacino di pertinenza) da avviare al

trattamento. In linea teorica il dilavamento operato dalle acque meteoriche verrebbe

a cessare nel momento in cui l’intera disponibilità di sostanze inquinanti presente

sulle aree interessate si dovesse esaurire.

Introduzione

9

Il resto dell’evento meteorico, non operando più alcun trasporto di inquinante verso

la rete di raccolta e di smaltimento delle acque, potrebbe essere considerato

“pulito”, ovvero non richiedere alcun trattamento prima dello scarico in corpo idrico

ricettore. Gli studi disponibili in letteratura sembrano tuttavia dimostrare che gli

eventi meteorici non siano quasi mai in grado di movimentare l’intera massa di

inquinante disponibile sulle superfici dilavate.

Non necessariamente tuttavia, il tasso di dilavamento operato dall’evento meteorico

nelle sue fasi successive comporta livelli di inquinamento delle acque tali da

interferire pesantemente con la qualità del corpo idrico ricettore, e le concentrazioni

delle varie sostanze inquinanti possono diminuire notevolmente con il procedere

dell’evento meteorico .

Le problematiche progettuali associate al trattamento delle acque di prima pioggia

assumono aspetti leggermente diversi a seconda della tipologia del bacino di

raccolta delle acque e delle attività antropiche svolte sull’area in esame.

In particolare, è conveniente separare la trattazione relativa alle superfici urbane

generiche da quella relativa a specifici insediamenti produttivi o infrastrutture e

servizi turistico/commerciali presenti sul territorio. In generale, ad esempio, mentre

nel primo caso è necessario prevedere il trattamento delle sole acque di prima

pioggia, gli insediamenti produttivi sono spesso caratterizzati da livelli di

dilavamento tali da richiedere il trattamento anche delle “acque di seconda

pioggia”, ovvero acque che risultano meno inquinate di quelle di prima pioggia, ma

che necessitano comunque di un dato trattamento prima di essere scaricate nel corpo

idrico ricettore. Il “runoff” proveniente dalle aree al servizio di insediamenti

produttivi contiene una concentrazione di inquinanti che può arrivare fino a 600

volte quella riscontrata in aree urbane.

Normative vigenti

10

Capitolo 2

NORMATIVE VIGENTI

2.1 La normativa nazionale ( D.Lgs 152/2006 )

Il Decreto Legislativo 11 maggio 1999, n.152 “Disposizioni sulla tutela delle acque

dall’inquinamento e recepimento della direttiva 91/271/CEE concernente il

trattamento delle acque reflue urbane e della direttiva 91/676/CEE relativa alla

protezione delle acque dall’inquinamento provocato da nitrati provenienti da fonti

agricole”, modificato ed integrato ai sensi del D.Lgs.18 agosto 2000, n. 258,

definisce la disciplina generale per la tutela delle acque superficiali, marine e

sotterranee. Con l’emanazione del D.Lgs. 152 del 1999, il legislatore regionale si

occupa per la prima volta del problema degli impatti relativi alle acque di prima

pioggia ( Art. 39, comma 1). Tale decreto poneva come obiettivo strategico quello

di conseguire un buono stato ecologico per tutti i corpi idrici entro il 2016 ( Art. 4,

comma 4) termine che è stato anticipato al 31 dicembre 2012 nel successivo

aggiornamento del 2006 (Art.116). Inoltre viene delegato alle Regioni la disciplina

delle acque meteoriche di dilavamento ai fini della prevenzione di rischi idraulici e

ambientali.

Successivamente la direttiva 2000/60/CE del 23 ottobre 2000, che istituisce un

quadro per l’azione comunitaria in materia di acque, ha introdotto ulteriori

importanti innovazioni all’apparato normativo esistente.

Le acque meteoriche, come tali, in generale, sono assoggettate alla normativa nel

momento in cui sono raccolte, convogliate e quindi portate allo scarico. A tale

proposito l’Art. 28, comma 1, recita:“Tutti gli scarichi sono disciplinati in funzione

del rispetto degli obiettivi di qualità dei corpi idrici e devono comunque rispettare i

valori limite di emissione previsti nell’allegato 5.” Inoltre secondo l’Art. 2, comma

1, lettera bb) viene definito scarico :”qualsiasi immissione diretta tramite condotta

Normative vigenti

11

di acque reflue liquide, semiliquide e comunque convogliabili nelle acque

superficiali, sul suolo, nel sottosuolo e in rete fognaria, indipendentemente dalla

loro natura inquinante, anche sottoposte a preventivo trattamento di depurazione.”

Quindi le acque meteoriche sono intese come entità isolate rispetto alle altre

tipologie di acque reflue e sono escluse dalla prescrizione dell’Art. 28,comma 1. Di

ciò si trova conferma nell’Art.39 del D. Lgs 152/99 che demanda alle Regioni la

disciplina sulle acque meteoriche di dilavamento e acque di prima pioggia .Ai fini

della prevenzione di rischi idraulici ed ambientali, le Regioni disciplinano:

a) le forme di controllo degli scarichi di acque meteoriche di dilavamento

provenienti da reti fognarie separate;

b) i casi in cui può essere richiesto che le immissioni delle acque meteoriche di

dilavamento, effettuate tramite altre condotte separate, siano sottoposte a particolari

prescrizioni, ivi compresa l’eventuale autorizzazione.

Le Regioni (previo parere del Ministero dell’Ambiente) disciplinino i casi in cui

può essere richiesto che le acque di prima pioggia e di lavaggio delle aree esterne

siano convogliate e opportunamente trattate in impianti di depurazione per

particolari casi nei quali, in relazione alle attività svolte, vi sia il rischio di

dilavamento da superfici impermeabili scoperte di sostanze pericolose o di sostanze

che creano pregiudizio per il raggiungimento degli obiettivi di qualità dei corpi

idrici . Resta comunque vietato lo scarico o l’immissione diretta di acque

meteoriche in corpi idrici sotterranei.

Inoltre l’Art.113 del D. Lgs. 152/2006 sancisce alcuni criteri e principi generali che

devono essere rispettati dal legislatore regionale a cui il legislatore nazionale ha

rinviato la disciplina puntuale e specifica delle acque meteoriche e di quelle di

prima pioggia.

L’Art. 74 del d. Lgs 152/2006 distingue le acque meteoriche dalle “Acque reflue

industriali”, definite come “qualsiasi tipo di acque reflue scaricate da edifici od

installazioni in cui si svolgono attività commerciali o di produzione di beni, diverse

dalle acque reflue domestiche e dalle acque meteoriche di dilavamento,

Normative vigenti

12

intendendosi per tali anche quelle venute in contatto con sostanze o materiali,

anche inquinanti, non connessi con le attività esercitate nello stabilimento”.

La legge 192 del 2004, comma 3 ter dell’Art. 1, stabilisce che sono considerate

superfici impermeabili non adibite allo svolgimento di attività produttive le strade

pubbliche e private, i piazzali di sosta e di movimentazione di automezzi, parcheggi

e similari, anche di aree industriali, dove non vengono svolte attività che possono

oggettivamente comportare il rischio di trascinamento di sostanze pericolose o di

sostanze in grado di determinare effettivi pregiudizi ambientali.

Si precisa altresì che il D.Lgs. 16 gennaio 2008, n.4, modificativo ed integrativo del

D.Lgs. 152/2006, introduce una definizione di scarico più simile a quella contenuta

nel D.Lgs. 152/99, ma più dettagliata, considerando come tale, qualsiasi immissione

effettuata esclusivamente tramite un sistema stabile di collettamento che collega

senza soluzione di continuità il ciclo di produzione del refluo con il corpo ricettore.

Normative vigenti

13

2.2 Le normative regionali

La disciplina regionale in materia di acque di prima pioggia è stata sviluppata

nell’ambito di alcuni Piani di Tutela delle Acque delle Regioni Puglia, Emilia

Romagna, Piemonte e Lombardia. Si ricorda che non tutte le Regioni hanno trattato

l’argomento nell’ambito dei propri PTA.

Il Piano di Tutela delle Acque è lo strumento tecnico e programmatico attraverso

cui realizzare gli obiettivi di tutela quali-quantitativa previsti dall'art. 121 del D.Lgs.

152/06. Il piano consente alla regione di classificare le acque superficiali e

sotterranee e fissa gli obiettivi e le misure di intervento per la riqualificazione delle

acque superficiali e sotterranee classificate.

Esso costituisce uno specifico piano di settore ed è articolato secondo i contenuti

elencati nel succitato articolo, nonché secondo le specifiche indicate nella parte B

dell'Allegato 4 alla parte terza del D.Lgs. medesimo che prevedono:

� descrizione generale delle caratteristiche del bacino idrografico sia per le

acque superficiali che sotterranee con rappresentazione cartografica;

� sintesi delle pressioni e degli impatti significativi esercitati dall'attività

antropica sullo stato delle acque superficiali e sotterranee;

� elenco e rappresentazione cartografica delle aree sensibili e vulnerabili;

� mappa delle reti di monitoraggio istituite ai sensi dell'art. 120 e dell'allegato

1 alla parte terza del suddetto decreto e loro rappresentazione cartografica;

� elenco degli obiettivi di qualità;

� sintesi dei programmi di misure adottate;

� sintesi dei risultati dell'analisi economica;

� sintesi dell'analisi integrata dei diversi fattori che concorrono a determinare

lo stato di qualità ambientale dei corpi idrici;

� relazione sugli eventuali ulteriori programmi o piani più dettagliati adottati

per determinati sottobacini.

Normative vigenti

14

2.2.1 Normativa della regione Puglia

Gli atti di recepimento del d. Lgs. 152/06 da parte della Regione Puglia sono:

� Il Piano Direttore approvato con Decreto Commissariale n. 191 del m13

giugno 2002, a stralcio del Piano di Tutela delle Acque;

� Il Decreto Commissariale n.282 del 21 Novembre 2003.

2.2.1.1 Campo di applicazione

Il Piano Direttore, approvato con il decreto n.191/CD/A del 13 giugno 2002, parte

da una approfondita e dettagliata analisi territoriale, dallo stato delle risorse idriche

regionali e dalle problematiche connesse alla salvaguardia delle stesse e delinea gli

indirizzi per lo sviluppo delle azioni da intraprendere nel settore fognario-

depurativo finalizzati ad assicurare la migliore tutela igienico-sanitaria ed

ambientale. Il Piano, sviluppato con la consulenza scientifica del Prof. Gianfranco

Boari, in sintesi definisce “ i criteri per la disciplina delle acque meteoriche di

prima pioggia e di lavaggio delle aree esterne , di cui all’art.39 del D. Lgs. 152/99

come novellato dal D. Lgs. 258/2000” individuando (per mero errore)

esclusivamente le sostanze contenute nella Tab.3 del d. lgs. 152/99 e non già quelle

della Tab. 3 A e 5 dello stesso decreto legislativo.

Successivamente il Decreto Commissariale n. 282 del 21 novembre 2003 ha

disciplinato le autorizzazioni delle acque meteoriche di prima pioggia e di lavaggio

di aree esterne pertanto le misure che si sono conseguentemente adottate riguardano

l’adeguamento degli scarichi delle acque meteoriche .

In seguito il D.Lgs 152/2006 introduce un’estensione del concetto di scarico, e

quindi delle relative prescrizioni, a qualsiasi immissione, a prescindere dalla

presenza di condotta e dalle modalità di immissione; a tale proposito l’art.74,

comma 1, lettera ff) definisce scarico: “qualsiasi immissione di acque reflue in

acque superficiali, sul suolo, nel sottosuolo e in rete fognaria, indipendentemente

Normative vigenti

15

dalla loro natura inquinante, anche sottoposte a preventivo trattamento di

depurazione”.

Gli atti di recepimento del D.Lgs. 152/2006 da parte della Regione Puglia sono

contenuti nel Piano di Tutela delle Acque definito e predisposto con Decreto

Commissariale n.209 del 19 dicembre 2005, adottato con Delibera di Giunta n.883

del 19 giugno 2007, e approvato in Consiglio Regionale il 20 Ottobre 2009.

Il Piano di tutela delle acque a sua volta:

� definisce le misure per la riduzione dell’inquinamento degli scarichi da fonte

puntuale, con riferimento agli scarichi di acque meteoriche, ai sensi del titolo

III, capo III del D.Lgs. 152/2006;

� puntualizza e, in alcuni casi riformula definizioni e prescrizioni contenute

nel Piano Direttore.

Nel Piano di Tutela si ridefiniscono pertanto le “acque di prima pioggia” come “ le

prime acque meteoriche di dilavamento relative ad ogni evento meteorico

preceduto da almeno 48 h di tempo asciutto, per una altezza di precipitazione

uniformemente distribuita :

� di 5 mm per superfici scolanti aventi estensione, valutata al netto delle aree

a verde e delle coperture non carrabili, inferiore o uguale a 10.000 mq;

� compresa tra 2,5 e 5 mm per superfici di estensione maggiore di 10.000 mq,

valutate al netto delle aree a verde e delle coperture non carrabili, in

funzione dell’estensione dello stesso bacino correlata ai tempi di accesso

alla vasca di raccolta.”

Questa modifica nella definizione delle acque di prima pioggia è giustificata dal

punto di vista teorico in quanto i primi millimetri di pioggia caduti sulle zone più

distanti del bacino scolante rispetto alla sezione di chiusura, nel loro percorso verso

la stessa, si mescolano alle acque di dilavamento successive abbattutesi sulle zone

più prossime alla sezione e, di conseguenza, aumenta la diluizione e diminuisce la

concentrazione di inquinanti.

Normative vigenti

16

Mentre nel Piano Direttore si definisce “stabilimento industriale qualsiasi

stabilimento nel quale si svolgono attività commerciali o industriali che

comportano la produzione, la trasformazione ovvero l’utilizzazione delle sostanze

di cui alla tab. 3 dell’allegato 5 al D.Lgs. 258/2000”, nel Piano di Tutela per lo

“stabilimento industriale” vengono introdotte le seguenti specificazioni che

riguardano:

� le aree calcolate al netto delle coperture non carrabili e delle aree a verde,

aventi una superficie superiore a 2.000 mq costituenti pertinenze di edifici ed

installazioni in cui si svolgono le seguenti attività:

- Industria petrolifera;

- Trattamento e/o rivestimento dei metalli;

- Concia e tintura delle pelli e del cuoio;

- Produzione della pasta carta, della carta e del cartone;

- Produzione di pneumatici;

- Aziende tessili che eseguono stampa, tintura e fissaggio di fibre

tessili;

- Aree intermodali;

- Autofficine;

- Carrozzerie;

- Depositi di rifiuti, centro di raccolta e/o trasformazione degli stessi;

- Depositi di rottami;

- Depositi di veicoli destinati alla demolizione.

� le superfici scolanti destinate al carico e alla distribuzione dei carburanti ed

operazioni di vendita delle stazioni di servizio per autoveicoli;

� le superfici scolanti specificamente destinate al deposito, al carico, allo

scarico, al travaso delle sostanze di cui alle Tabelle 3/A e 5 dell’allegato 5

al D.Lgs. 152/06.

Vengono riportate qui di seguito le tabelle 3/A e 5 del D.Lgs.152/06.

Normative vigenti

17

Industrie dove si producono, estraggono, fabbricano, raffinano e trattano le

seguenti sostanze:

Cadmio Estrazione dello zinco, raffinazione del piombo e dello zinco, industria dei metalli non ferrosi e del cadmio metallico

Mercurio (settore dell’elettrolisi dei cloruri alcalini) Industrie dei metalli non ferrosi Stabilimenti di ricupero del mercurio

Estrazione e raffinazione di metalli non ferrosi

Stabilimenti di trattamento dei rifiuti tossici contenenti mercurio

Esaclorocicloesano (HCH)

DDT

Pentaclorofenolo (PCP)

Aldrin, dieldrin, endrin, isodrin

Esaclorobenzene (HCB)

Esaclorobutadiene

Cloroformio

Tetracloruro di carbonio

1,2 dicloroetano (EDC)

Tricloroetilene

Triclorobenzene (TCB)

Percloroetilene (PER)

Tabella 2.1 Stralcio Tabella 3/A dell’Allegato 5 del D.Lgs. 152/2006

Normative vigenti

18

Sostanze

Arsenico

Cadmio

Cromo totale

Cromo esavalente Mercurio

Nichel Piombo Rame

Selenio

Zinco

Fenoli

Oli minerali persistenti e idrocarburi di origine petrolifera persistente

Solventi organici aromatici

Solventi organici azotati

Composti organici alogenati (compresi i pesticidi clorurati)

Pesticidi fosforati

Composti organici dello stagno

Sostanze classificate contemporaneamente “cancerogene” (R45) e “pericolose per

l’ambiente acquatico” (R50 e 51/53) ai sensi del decreto legislativo 3 febbraio 1997, n.52,

e successive modifiche

Tabella 2.2 Stralcio Tabella 5 dell’Allegato 5 del D.Lgs. 152/2006

Normative vigenti

19

2.2.1.2 Altre definizioni

Si intende per:

- Acque meteoriche di dilavamento: le acque di pioggia che precipitano

sull’intera superficie impermeabilizzata scolante afferente allo scarico o

all’immissione;

- Acque di lavaggio: le acque utilizzate per operazioni di lavaggio di aree

esterne impermeabilizzate artificialmente e suscettibili di veicolare sostanze

pericolose o che comunque possono creare pregiudizio per l'ambiente;

- Immissione: rilascio delle acque meteoriche di dilavamento e di lavaggio

delle aree esterne, raccolte con altre condotte (canalette, grondaie), sul suolo,

negli strati superficiali del sottosuolo, nelle acque superficiali e marine,

nonché nella pubblica fognatura.

2.2.1.3 Disciplina delle autorizzazioni delle acque meteoriche di prima

pioggia e di lavaggio delle aree esterne

E’ attribuita alla provincia la competenza al rilascio delle autorizzazioni agli

scarichi e alle immissioni sul suolo, negli strati superficiali del sottosuolo, nelle

acque superficiali e marine, mentre è attribuita all’ente gestore la competenza al

rilascio delle autorizzazioni alle immissioni nelle fognature separate pluviali e

miste.

Il titolare dello scarico di acque meteoriche di dilavamento proveniente da rete

fognaria separata di cui all’Art.39, comma 1, lettera a), è tenuto a chiedere

all’Autorità competente apposita autorizzazione al fine dell’attivazione dello

scarico.

Il titolare dell’immissione delle acque meteoriche di dilavamento di cui all’art.39,

comma 1, lettera b, riveniente da coperture, canalette, grondaie, superfici esterne di

insediamenti destinati alla residenza o ai servizi, strade, piste, rampe e piazzali sulle

quali si effettua il transito, la sosta e il parcheggio di mezzi di qualsiasi tipo ,

Normative vigenti

20

nonché la movimentazione e il deposito di materiali e di sostanze non pericolose,

localizzate in aree sprovviste di reti fognarie separate se dilava:

1) da superfici di raccolta inferiori a 2000 mq., è tenuto ad inviare apposita

comunicazione all’Autorità competente documentando le modalità di

raccolta, di trattamento e di smaltimento delle acque meteoriche; l’Autorità

competente, nel termine di 90 giorni potrà imporre eventuali prescrizioni.

2) da superfici di raccolta superiori a 2000 mq., è tenuto a richiedere all’autorità

competente apposita autorizzazione al fine dell’attivazione dell’immissione.

Il titolare dello scarico di acque di prima pioggia e di lavaggio delle aree esterne che

dilavano dalle pertinenze di stabilimenti industriali, nonché da strade e piazzali

destinati alla movimentazione e deposito di mezzi e di materiali, che possono dar

luogo al rilascio di sostanze di cui alle tabelle 3/A e 5 del D.Llgs n. 152/1999 e s.m.

e i. , dopo trattamento depurativo in loco, è tenuto a richiedere all’Autorità

competente apposita autorizzazione al fine della attivazione dello scarico.

2.2.1.4 Indirizzi provenienti dalla normativa vigente

Piazzali non pericolosi

Le acque di prima pioggia derivanti dagli scarichi di acque meteoriche di

dilavamento di superfici esterne di insediamenti destinati alla residenza o ai servizi,

strade, piste, rampe e piazzali sulle quali si effettua il transito, la sosta e il

parcheggio di mezzi di qualsiasi tipo, nonché la movimentazione ed il deposito di

materiali e di sostanze non pericolose, devono essere sottoposti prima del loro

smaltimento:

- in corpi idrici ricettori: trattamento di grigliatura e dissabbiatura e

eventuale disoleazione su richiesta dell’Autorità competente in

funzione della pericolosità e dell’estenzione delle superfici di raccolta

- in altra fognatura separata: rilascio diretto.

Normative vigenti

21

Piazzali pericolosi

Le acque di prima pioggia e di lavaggio delle aree esterne che dilavano dalle

pertinenze di stabilimenti industriali, di cui alla definizione del Piano di Tutela delle

Acque, devono essere raccolte in vasche a tenuta stagna e sottoposte:

- a trattamento depurativo appropriato in loco tale da conseguire il

rispetto dei limiti di emissione previsti allo scarico di cui alle tabelle 3

e 4 dell’allegato 5 alla parte III del D.Lgs. 152/2006, rispettivamente

per immissioni in fogna e acque superficiali e per scarico sul suolo;

- ad avviamento a impianto di trattamento gestito da terzi;

- a scarico nella fognatura nera, previa verifica dell’idoneità

dell’impianto di depurazione a ricevere e trattare tali acque sia dal

punto di vista qualitativo che quantitativo, secondo modalità, tempi e

oneri imposti dall’ente gestore della fognatura.

Le acque di dilavamento successive a quelle di prima pioggia, che dilavano dalle

pertinenze di stabilimenti industriali, di cui alla definizione del Piano di Tutela

delle acque, e che non recapitano in fognatura, devono essere sottoposte:

- a trattamento di grigliatura, disoleazione, dissabbiatura.

2.2.1.5 Prescrizioni tecniche

La progettazione e la realizzazione dei manufatti destinati alla grigliatura, alla

dissabbiatura ed alla disoleazione delle acque di dilavamento, ovvero alla raccolta

delle acque di prima pioggia e di lavaggio delle aree esterne, devono prevedere e

garantire:

- il trattamento o la raccolta di volumi di acqua relativi alla portata di piena

calcolata con un tempo di ritorno non inferiore a 5 anni;

- la tenuta stagna, la resistenza statica ed alle spinte del terreno;

- la sicurezza per le operazioni di controllo e di svuotamento periodico;

- la non interferenza con i manufatti esistenti.

Normative vigenti

22

L'Autorità competente, in relazione al rischio potenziale che possano verificarsi

sversamenti accidentali di sostanze pericolose nell'area scolante, può prescrivere

l'adozione di sistemi di intercettazione, di facile e tempestiva attivazione, che

impediscano lo smaltimento sul suolo e negli strati superficiali del sottosuolo delle

sostanze suddette.

2.2.1.6 L’impianto di trattamento

Dimensioni dei piazzali Avendo a che fare con impianti tipo a servizio di piazzali costituenti pertinenze di

edifici o installazioni in cui si svolgono attività che possono dar luogo a rilascio di

sostanze pericolose e non pericolose, si considerano piazzali di dimensioni standard

ovvero: 10.000 mq; 8.000mq; 6.000mq; 4.000mq; 2.000mq; 1.500mq; 1.000mq;

500mq; 300mq .

La progettazione degli impianti per i diversi piazzali si basa su criteri e

procedimenti identici, variando solamente dall’uno all’altro i dati di

dimensionamento.

Dati di dimensionamento:generalità

Per dimensionare i componenti dell’impianto è necessario calcolare la portata in

ingresso. Poiché trattasi di impianti a sevizio di piazzali tipo, non è possibile far

riferimento a condizioni pluviometriche locali da cui derivare l’entità del deflusso

con dato tempo di ritorno.

E’ possibile però legare il proporzionamento al contesto climatico pugliese

ponendosi nella situazione più gravosa, in modo da garantire il corretto

funzionamento dell’impianto qualunque che sia la localizzazione all’interno del

territorio regionale.

L’individuazione delle condizioni pluviometriche più gravose con dato tempo di

ritorno, ovvero delle caratteristiche pluviometriche dell’evento di progetto, si basa

sull’analisi regionale delle piogge massime annuali di durata compresa tra 1 ora e 1

giorno ( Progetto Va.Pi.), effettuata per tutto il territorio della Puglia.

Normative vigenti

23

Calcolo della portata

Si adotta una ipotesi semplificativa che consiste nel valutare l’intensità di pioggia di

progetto in corrispondenza della minima durata di pioggia per cui sono definite le

curve di possibilità climatica dell’analisi regionale, cioè 1 ora.

Per le sei zone pluviometriche omogenee della Puglia si è calcolata l’altezza di

pioggia media di durata pari a 1 ora, ottenendo:

ZONA 1 2 3 4 5 6

( )mmh1 28,66 22,23 25,325 24,7 28,2 33,7

Al fine di porsi nella situazione più gravosa, tra i sei valori si è scelto quello più

elevato (zona 6). Tale valore viene moltiplicato per il fattore di crescita TK

corrispondente a un tempo di ritorno di 5 anni. Dividendo per il tempo di pioggia,

ovvero per 1 ora , si è ottenuta l’intensità di pioggia di progetto con tale tempo di

ritorno.

Dimensionamento sedimentatori e disoleatori

La norma UNI EN 858-2 fornisce una guida per la scelta delle dimensioni nominali

degli impianti che servono a separare idrocarburi di origine minerale delle acque

reflue.

Tra gli scopi dell’installazione di impianti di tal genere la norma riporta proprio il

trattamento dell’acqua piovana contaminata da olio (deflusso superficiale)

proveniente da aree impermeabili, per esempio parcheggi per auto, strade, aree di

stabilimenti.

Come componenti dell’impianto di trattamento viene adottato un sedimentatore, un

separatore Classe I e una colonna di campionamento; tale combinazione di elementi

è indicata con la sigla SIP. Per il dimensionamento del separatore SIP si è proceduto

prima alla definizione delle caratteristiche del disoleatore e poi a quelle del

sedimentatore poiché queste ultime dipendono dalla dimensione nominale del

disoleatore.

Carico inquinante delle acque di prima pioggia e sistemi BMP (Best Management Practices)

24

Capitolo 3

CARICO INQUINANTE DELLE ACQUE DI PRIMA PIOGGIA

E SISTEMI BMP (Best Management Practices)

3.1 Sostanze inquinanti presenti nelle acque di prima pioggia

Le acque di prima pioggia sono costituite dalle acque di scorrimento superficiale

defluite nei primi istanti di un evento di precipitazione e caratterizzate da elevate

concentrazioni di sostanze inquinanti, spesso addirittura superiori a quelle registrate

negli stessi reflui in condizioni ordinarie.

A seguito degli eventi di precipitazione le acque meteoriche operano il dilavamento

delle superfici urbane asfaltate causando il trasporto in fognatura di sostanze

inquinanti tra le quali, principalmente, solidi sedimentabili (organici o inorganici),

sostanze disciolte, colloidali e sospese, elementi nutritivi, batteri, oli, grassi e

metalli pesanti. Tale fenomeno è noto con il nome di first flush.

L’inquinamento provocato dalle acque di scorrimento superficiale delle aree

urbanizzate è ormai riconosciuto come una delle maggiori cause dell’alterazione

della qualità dei corpi idrici ricettori.

In generale, la superficie stradale rappresenta la causa principale che influenza la

quantità e la qualità delle acque di scolo e ciò è dovuto al fatto che:

- per precipitazioni con basse intensità, le superfici stradali rappresentano un

significativo contributo di acqua di ruscellamento;

- molti degli inquinanti trasportati dalle acque di scorrimento sono imputabili al

traffico veicolare o ad attività antropiche connesse.

Oltre al traffico veicolare si possono identificare ulteriori sorgenti significative quali

polveri o altre sostanze che si depositano sulle superfici stradali o a tetto durante i

periodi di tempo asciutto, e sostanze dilavate dall’atmosfera durante gli eventi di


25

precipitazione. Quindi una parte rilevante del carico inquinante delle acque di

pioggia proviene dall’atmosfera, le cui caratteristiche di inquinamento sono a loro

volta funzione delle emissioni gassose industriali e civili, del traffico veicolare e

delle particelle trasportate dagli agenti atmosferici.

In particolare il carico inquinante di origine atmosferica riguarda principalmente i

composti disciolti ( solidi disciolti, cloruri, sodio ).

Recentemente è stato dimostrato come anche il dilavamento delle superfici a tetto

rappresenti una fonte di inquinamento considerevole: la presenza di elevate

concentrazioni di metalli pesanti in forma disciolta, in particolare Zn, Cd, Cu e Pb,

nelle acque di scolo provenienti dalle superfici a tetto sono imputabili alla

corrosione di superfici metalliche utilizzate come materiale di copertura e per la

realizzazione di grondaie ed infissi.

La difficoltà principale risiede nel fatto che la qualità delle acque di prima pioggia,

per la natura dei processi che regolano il dilavamento degli inquinanti dalle

superfici urbane, risulta fortemente dipendente dalla specificità del sito in esame ed

in particolare dalle caratteristiche idrologiche, climatiche e morfologiche dell’area

drenata. L’individuazione delle portate che necessitano di captazione e trattamento è

quindi vincolata ad un’accurata caratterizzazione delle acque di prima pioggia in

termini quali-quantitativi nel sito di intervento.

Per comprendere come la qualità delle acque di prima pioggia sia fortemente

condizionata dalla diversa tipologia di superficie, si riportano nelle seguenti tabelle,

i risultati di uno studio condotto da Bannerman (1993). In tale studio sono state

evidenziate le categorie d’uso del suolo ( residenziale, commerciale e industriale ) e

per ognuna di esse sono state esaminate le sorgenti che, dilavate dalla pioggia,

determinano elevate concentrazioni di inquinanti quali: strade con diversa intensità

di traffico, superfici a tetto, aree verdi.


26

AREA RESIDENZIALE

Inquinante Strade a traffico intenso

Strade a traffico medio

Strade a traffico minore

Aree verdi

Strade a traffico locale

Tetti Parcheggi

Solidi totali [mg/l] 796 493 * 600 306 91 * Solidi sospesi [mg/l] 662 326 * 397 173 27 * Fosforo totale [mg/l] 1,31 1,07 * 2,67 1,16 0,15 * Cadmio totale [µg/l] 0,80 1,40 * ** 0,50 ** * Cromo totale [µg/l] 5 12 * ** 2 * * Rame totale [µg/l] 24 56 * 13 17 15 * Piombo totale [µg/l] 33 55 * ** 17 21 * Zinco totale [µg/l] 220 339 * 59 107 149 *

AREA COMMERCIALE




Aree verdi


Tetti Parcheggi

Solidi totali [mg/l] * 493 373 * * 112 127 Solidi sospesi [mg/l] * 326 232 * * 15 58 Fosforo totale [mg/l] * 1,07 0,47 * * 0,20 0,19 Cadmio totale [µg/l] * 1,40 1,80 * * ** 0,60 Cromo totale [µg/l] * 12 16 * * ** 5 Rame totale [µg/l] * 56 46 * * 9 15 Piombo totale [µg/l] * 55 50 * * 9 22 Zinco totale [µg/l] * 339 508 * * 330 178

AREA INDUSTRIALE




Aree verdi


Tetti Parcheggi

Solidi totali [mg/l] * 958 373 879 * 78 531 Solidi sospesi [mg/l] * 763 232 690 * 41 312 Fosforo totale [mg/l] * 1,50 0,47 0,94 * 0,11 0,39 Cadmio totale [µg/l] * 3,30 1,80 2,50 * ** 1 Cromo totale [µg/l] * 15 16 23 * ** 12 Rame totale [µg/l] * 76 46 74 * 6 41 Piombo totale [µg/l] * 86 50 60 * 8 38 Zinco totale [µg/l] * 479 508 575 * 1155 304

* sorgente non presente nella categoria d’uso del suolo considerata;

** dati insufficienti.

Tabella 3.1 Concentrazioni medie di inquinanti registrate a Medison (Wisconsin)

secondo l’indagine condotta da Bannerman nei mesi di maggio-giugno 1991.


27

In definitiva possiamo dire che il carico inquinante, movimentato dai fenomeni di

dilavamento, è influenzato dalla qualità dell’atmosfera, dall’uso del suolo, dalla

composizione e dalle condizioni della superficie stradale.

Si possono distinguere in ambiente antropizzato due tipologie di sorgenti

inquinanti:sorgenti puntuali, come piazzali di siti produttivi, o sorgenti diffuse,

come le strade ed i tetti che costituiscono un’elevata percentuale della copertura dei

bacini urbani. In particolare, l’origine delle sostanze depositate sulle superfici delle

aree antropizzate è quanto mai varia in quanto dipendente da:

� attività domestiche quotidiane (discariche abusive, deposizioni fecali di animali,

grassi, tensioattivi);

� attività collegate al traffico veicolare (idrocarburi, sottoprodotti della

combustione dei carburanti, metalli rilasciati in seguito a fenomeni di

corrosione, usura dei pneumatici);

� attività riguardanti siti in costruzione (polveri, solidi sedimentabili derivanti da

fenomeni erosivi);

� attività svolte in siti produttivi (demolizioni auto, distributori di carburante,

autolavaggi);

Durante i periodi di tempo secco ( assenza di precipitazioni ) tali sostanze

inquinanti si accumulano sulla superficie dei bacini di drenaggio e il fenomeno è

attenuato solamente per effetto della rimozione naturale dovuta al traffico veicolare

o al vento, oppure dalla rimozione diretta operata dai mezzi di pulizia delle strade.

Tuttavia, la mancanza di una definizione univoca in termini quantitativi del

fenomeno del first flush, comporta un’ oggettiva difficoltà nella caratterizzazione

delle acque di prima pioggia, sulla base dei parametri tecnicamente rappresentativi.

La mancata caratterizzazione e determinazione dei volumi interessati da tale

fenomeno, rende particolarmente difficoltoso il corretto dimensionamento delle

strutture atte all’adeguato contenimento e trattamento.

Nell’ambito della gestione dei sistemi di drenaggio urbano, l’interesse della ricerca

si è pertanto indirizzato, in primo luogo, alla caratterizzazione delle acque di prima


28

pioggia e successivamente ai possibili interventi (compatibili con i sistemi di

drenaggio esistenti) per mitigarne l’impatto sui corpi idrici ricettori.

In questo ambito negli ultimi decenni si sono susseguiti una serie di studi volti

all’analisi dei processi di accumulo e trasporto di inquinanti, dalle aree antropizzate

alla rete di drenaggio e al corpo ricettore.

La seguente Tabella riporta gli intervalli di concentrazione dei più comuni

parametri inquinanti riscontrati in numerose campagne di campionamento.

CONCENTRAZIONE MEDIA PER EVENTO (mg/l)

SST BOD5 COD NH4 Pb

Sistema fognario pluviale 21-582 7-22 33-265 0,2-4,6 0,03-3,1

Scaricatore di piena di sistema fognario unitario

237-635 43-95 120-560 2,9-4,9 0,15-2,9

Autostrade 28-1178 12-32 128-171 0,02-2,1 0,15

Tetti 12-216 3-8 58-81 0,4-3,8 2,9

Cunette stradali 15-840 7-241 25-109 0,7-1,4 0,001-0,03

Zona residenziale 112-1104 7-56 37-120 0,3-3,3 0,06-0,85

Zona commerciale 230-1894 5-17 74-160 0,03-5,1 0,09-0,44

Industrie 45-375 8-12 40-70 0,2-1,1 0,1-0,4

Limiti fissati dal D. Lgs. 152/1999

Scarico in acque

superficiali: acque reflue

urbane*

≤ 35 ≤ 25 ≤ 125 - -

Scarico in acque superficiali: acque reflue industriali**

≤ 80 ≤ 40 ≤ 160 ≤ 15 ≤ 0,2

Scarico sul suolo*** ≤ 25 ≤ 20 ≤ 100 - ≤ 0,1 * Tabella 1 (Allegato 5): Limiti di emissione per gli impianti di acque reflue urbane ** Tabella 3 (Allegato 5): Limiti di emissione per le acque reflue industriali *** Tabella 4 (Allegato 5): Limiti di emissione per le acque reflue urbane e industriali che recapitanosul

suolo

Tabell 3.2 Range di concentrazione di alcuni inquinanti nelle acque di dilavamento di superfici a diversa destinazione e confronto con i limiti previsti dal D Lgs. 152/1999


29

La caratterizzazione delle acque di dilavamento di superfici antropizzate attraverso

campagne di monitoraggio è divenuta, in questo contesto, strumento indispensabile

per individuare l’effettivo volume di acque di prima pioggia che necessitano di

captazione e trattamento.

Il fenomeno del first flush , inteso come la prima parte del volume delle acque di

scolo contenente la maggior parte del carico inquinante che viene dilavato durante

un evento di precipitazione , è tutt’oggi oggetto di studio. Quindi il volume di prima

pioggia corrisponde al volume defluito, fino al momento in cui si verifica il picco di

concentrazione.

Per stabilire quali tra le caratteristiche idrologiche, climatiche, morfologiche del

bacino e del sistema fognario, influenzino il processo sono state fornite diverse

ipotesi. Nella seguente tabella sono evidenziati i principali fattori ritenuti

determinanti per il verificarsi del fenomeno del first flush.

Fattori idrologici - Durata dell’evento piovoso

- Altezza di pioggia

- Intensità di pioggia

- Forma dell’idrogramma

- Volume di scorrimento superficiale

Fattori climatici - Periodi di tempo secco antecedente

- Intensità delle piogge antecedenti

- Periodo dell’anno

- Temperatura

Caratteristiche del bacino - Area

- Pendenza

- Forma

- Utilizzo del suolo/tipo superficie

Caratteristiche della rete fognaria - Tipologia ( mista/separata )

- Struttura ( dimensioni/pendenza )

Altri fattori - Qualità delle acque di pioggia

- Densità del traffico

Tabella 3.3 Fattori che influenzano il fenomeno del first flush ( L.G. Lanza, 2003)


30

I primi approcci scientifici, svolti a partire dalla metà degli anni 90, hanno

dimostrato che in sistemi fognari unitari, l’entità del carico inquinante (in

particolare solidi sospesi) nel first flush, è influenzato quasi equamente dal periodo

antecedente di tempo asciutto, dal picco di intensità e dalla durata della

precipitazione. Ulteriori sviluppi della ricerca hanno consentito di approfondire

maggiormente il processo del washoff e da questi è emerso come il periodo

antecedente di tempo secco e l’intensità di pioggia influenzano in maniera

significativa l’occorrenza e l’intensità del first flush. Il primo influenza il processo

di deposizione di tali inquinanti sul manto stradale, sui tetti e nella rete fognaria

mentre il secondo caratterizza il processo di dilavamento.

A tale proposito bisogna aggiungere che sul naturale reticolo idrografico,

l’urbanizzazione produce, essenzialmente tre tipi di alterazioni:

� La ridotta attività vegetazionale (evapotraspirazione), la minore infiltrazione

delle acque meteoriche nel sottosuolo ed i contemporanei diffusi prelievi

d’acqua dalle falde, condizionano in modo sostanziale il bilancio idrologico,

determinando una riduzione della ricarica della falda;

� Il livellamento delle depressioni naturali e la maggiore impermeabilizzazione

delle superfici, unita alla consequenziale maggiore velocità degli afflussi

superficiali (aumento del coefficiente di afflusso ϕ) in tempo di pioggia,

aumentano le portate idrauliche per unità di superficie trasformata (aumento

del coefficiente udometrico υ), in emissione ai corpi ricettori finali,

aggravando i problemi connessi con le esondazioni e la stabilità dei suoli;

� La quantità e l’inquinamento delle acque meteoriche di dilavamento, che

interessano gli agglomerati urbani, sempre maggiori rispetto alle circostanti

aree rurali, ha ormai assunto un’importanza analoga, per il trattamento, a

quella delle acque reflue.


31

3.1.1 Il traffico veicolare

I veicoli costituiscono una fonte diretta ed indiretta di inquinamento contribuendo

all’accumulo di carico inquinante attraverso i prodotti della combustione

(monossido di carbonio, ossidi di azoto), l’usura delle guarnizioni dei freni, della

frizione e delle altre parti meccaniche in movimento; la composizione e la quantità

di particolato emesso dagli scarichi delle auto dipendono da molteplici fattori tra cui

il tipo di combustibile e l’età del veicolo.

È stato valutato che circa il 65% degli idrocarburi derivano dai processi di

evaporazione che interessano il carburatore e la coppa dell’olio, mentre l’usura delle

parti meccaniche in movimento e la corrosione della carrozzeria comportano

principalmente il rilascio di metalli pesanti.

Ulteriori cause sono direttamente imputabili alla perdita di liquidi lubrificanti, oli e

grassi del motore. Inoltre l’usura dei pneumatici causa la presenza di ossidi di zinco,

cadmio e composti della gomma.

Indirettamente, invece, il traffico veicolare è tra le cause che provocano l’erosione

dei manti stradali e il trasporto di sedimenti da aree di parcheggio, strade urbane,

siti in costruzione; circa il 95% dei solidi dilavati dalla pioggia hanno, infatti,

origini differenti e sono trasportati sulle superfici stradali ad opera degli stessi

veicoli .

Occorre inoltre osservare che nei pressi del marciapiede e all’interno di una fascia

larga un metro, può accumularsi una quantità di sedimenti pari a circa il 95% del

valore totale presente sulla sede stradale.

A tale proposito si riporta la seguente tabella in cui si evidenzia la fonte primaria di

inquinamento e l’inquinante; si riscontra che il traffico veicolare comporta un

notevole incremento delle sostanze inquinanti.


32

INQUINANTE FONTE PRIMARIA

Solidi Usura del manto stradale, veicoli, attività di manutenzione

Azoto Utilizzo di fertilizzanti nelle aree verdi stradali

Fosforo Utilizzo di fertilizzanti nelle aree verdi stradali

Piombo Scarichi delle auto, usura dei pneumatici, oli e grassi

lubrificanti,usura dei cuscinetti

Zinco Usura dei pneumatici, oli e grassi del motore

Ferro Ruggine dei veicoli, strutture stradali in acciaio, parti meccaniche

in movimento

Rame Corrosione della carrozzeria, usura dei cuscinetti e delle spazzole,

parti meccaniche in movimento, fungicidi, insetticidi, pesticidi

Cadmio Usura dei pneumatici, pesticidi

Cromo Corrosione della carrozzeria, parti meccaniche in movimento, usura

del rivestimento dei freni

Nichel

Scarico del diesel e della benzina, oli lubrificanti, corrosione della

carrozzeria, usura dei freni, usura del rivestimento dei freni,

superfici asfaltate

Manganese Parti meccaniche in movimento, scarichi delle auto

Cianuro Composti anti-gelo

Cloruro di

Sodio/Calcio Sali anti-gelo

Solfati Superfici stradali, benzine e sali sgelanti

Idrocarburi Perdita di lubrificanti, fluidi anti-gelo e idraulici, lisciviazione

attraverso superfici asfaltate

PCB Catalizzatori PCB in pneumatici sintetici, spray per segnaletica

stradale

PAH Lisciviazione attraverso superfici asfaltate

Tabella 3.4 Inquinanti presenti sulle strade e rispettive fonti ( Ball et al.1998 )


33

La quantificazione dei contributi diretti all’inquinamento diffuso, imputabili al

traffico veicolare, non risulta certamente semplice. Numerose ricerche si sono

susseguite negli anni e gli esiti di una di queste realizzata a Washington da D.G.

Shaheen nel 1975 sono evidenziate nella seguente Tabella.

Solidi organici 5.1

BOD 0.23

COD 5.4

Oli 0.64

Fosforo Totale 0.06

Piombo 1.2

Tabella 3.5 Percentuali in massa dei solidi totali degli inquinanti dovuti al traffico

veicolare ( D.G. Shaheen, 1975)

3.1.2 L’atmosfera

Una parte rilevante del carico inquinante delle acque di dilavamento proviene

dall’atmosfera, le cui caratteristiche di inquinamento sono a loro volta funzione

delle emissioni gassose industriali e civili, del traffico veicolare e delle particelle

trasportate dagli agenti atmosferici. Durante i periodi di tempo secco si verifica,

infatti, il deposito di polveri presenti nell’atmosfera, mentre durante gli eventi di

precipitazione avviene il dilavamento del particolato atmosferico o di altre sostanze

inquinanti presenti in atmosfera. In particolare, il carico inquinante di origine

atmosferica riguarda principalmente i composti disciolti (solidi disciolti, cloruri,

sodio).

In una ricerca condotta da Bellinger nel 1982, su 11 eventi monitorati, in media

circa il 2% dei composti ionici (quali Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Cl−, SO42−) e il 10% dei

solidi sospesi ( rispetto al carico totale delle acque di dilavamento ) provenivano


34

dall’atmosfera. Per ogni evento i valori erano tuttavia estremamente variabili con

punte del 78% per i costituenti ionici e del 48% per i solidi sospesi. Infine la

pioggia rappresenta il mezzo attraverso cui il particolato originato dagli scarichi

veicolari si deposita a terra.

Tramite il monitoraggio di campioni di pioggia (prelevati prima del contatto con la

superficie), è stato verificato che la qualità delle acque meteoriche potrebbe

influenzare significativamente le concentrazioni di Fosforo e Azoto totali, presenti

nelle acque di scolo, come illustrato nella Tabella 3.6.

INQUINANTE DEPOSIZIONE CAUSATA

DALLA PIOGGIA [mg/l]

DEPOSIZIONE CAUSATA DALLO SCIOGLIMENTO DELLA NEVE

[mg/l] Solidi Sospesi 5 – 70 263 – 690

COD 8 – 27 12 – 25

Solfati 5 – 46 –

Fosforo totale 0,02 – 0,37 –

Azoto nitrico 0,5 – 4,5 4 – 6

Piombo 0,03 – 0,12 0,3 – 0,4

Zinco 0,05 – 0,38 0,3 – 0,4

Tabella 3.6 Deposizione di inquinanti causata da pioggia e neve( da Bazzurro et al., 2000)

3.1.3 Le superfici a tetto

Negli anni novanta è stato evidenziato come il dilavamento delle superfici a tetto

rappresenti una fonte d’inquinamento considerevole (Chang e Crowley, 1993;

Foster, 1996). Negli scorsi decenni, infatti, lamiere zincate e fogli di rame sono stati

comunemente utilizzati sia come materiale di copertura sia per la realizzazione di

pluviali ( ad esempio l’80% dei tetti di Parigi sono coperti con lamiere di zinco ).

Qualsiasi metallo esposto agli agenti atmosferici è soggetto a un processo di

corrosione; la composizione e la natura dei prodotti di corrosione che si formano


35

sugli strati superficiali, dipendono principalmente dalle condizioni ambientali in

termini di umidità, temperatura, deposizione di particolato atmosferico e inquinanti

gassosi, quali biossido di zolfo (SO2), ossidi di azoto (NOx), ozono (O3), acido

cloridrico (HCl), cloruro di sodio (NaCl) e solfato d’ammonio ((NH4) 2 SO4).

La presenza di elevate concentrazioni di metalli pesanti, come Zn, Cd, Cu e Pb,

nelle acque di scolo provenienti dalle superfici a tetto sono quindi imputabili al

materiale di copertura, alle grondaie e ai telai delle finestre. Tali inquinanti, presenti

in forma disciolta, se direttamente scaricati, possono avere effetti tossici sui corpi

idrici naturali, inoltre costituiscono una potenziale fonte di contaminazione del

terreno, attraverso locali infiltrazioni.

Inquinanti quali composti organici, metalli pesanti ed elementi nutritivi possono

legarsi attraverso processi di assorbimento (Hogland, 1984) alle particelle solide,

che rappresentano così uno dei principali veicoli di trasporto degli inquinanti. In

generale, i solidi sospesi sono quindi ritenuti un buon indicatore per la stima del

carico inquinante.

Fonte principale di tali solidi è rappresentato dall’erosione del manto stradale che

genera circa il 40-59% dei solidi totali, con caratteristiche granulometriche

estremamente differenti che si estendono da valori inferiori al µm sino ad oltre 104

µm e con valori di peso specifico variabile tra 1,8 e 5,0 g/cm3; l’abrasione dei

pneumatici, invece, genera circa il 20-30% del materiale solido con particelle di

diametro inferiore ai 20 µm e peso specifico tra 1,5 e 1,8 g/cm3 ( Kobriger e

Geinopolos, 1984; Sansalone, 1998).

È stato evidenziato che le caratteristiche granulometriche e la massa del particolato

rivestono un ruolo significativo nella distribuzione e nei processi di trasporto di

inquinanti quali i metalli pesanti.

Diverse ricerche (Thomson, 1997) infatti, sono state svolte allo scopo di individuare

quali tra solidi sospesi (TSS), solidi volatili (VSS) e solidi disciolti totali (TDS)

risultassero gli indicatori maggiormente rappresentativi del carico inquinante.


36

Alcuni ricercatori ( Sansalone, 1995) hanno invece studiato la distribuzione della

concentrazione dei metalli rispetto alla dimensione delle particelle.

In passato gli studi sperimentali condotti in tale direzione indicavano come le più

elevate concentrazione di metalli, in fase aggregata, fossero associabili alle

particelle più fini ( Xanthopoulos e Hahn, 1990; Price e Younge, 1995 ).

Relativamente alle concentrazione tali correlazioni risultano corrette, ma sono state

causa di erronee interpretazioni che hanno portato ad affermare che la maggioranza

dei metalli pesanti, in termini di massa, è presente sulle particelle più fini, senza

nessuna considerazione granulometrica. Includendo la valutazione di parametri

quali la curva di distribuzione granulometrica e la superficie specifica delle

particelle, è stato recentemente dimostrato che la massa totale dei metalli pesanti è

prevalentemente associata con particelle medio-grossolane di origine inorganica

(valore del peso specifico intorno ai 2,65 g/cm3) e che la sua distribuzione è

fortemente correlata all’area superficiale delle particelle.

Per quanto riguarda la concentrazione di COD e BOD5 è stata verificata una stretta

correlazione con i solidi totali in sospensione.

3.1.4 Carico inquinante delle acque di prima pioggia

Il carico inquinante delle acque di prima pioggia dipende da due fattori principali:

l’accumulo di inquinanti sulle superfici urbane e la capacità di dilavamento da parte

delle piogge.

In letteratura esistono diversi studi che hanno cercato di individuare leggi di

accumulo del materiale su superfici stradali appartenenti a diverse zonizzazioni

urbane. Tra queste, alcune seguono leggi lineari come SERVAT (Servat, 1984),

spesso utilizzate per l’analisi di piccoli bacini, e altre seguono leggi esponenziali

come il modello SWMM (Storm Water Management Model - Alley e Smith, 1981;

Huber e Dickinson, 1988).

Storm Water Managemant Model è un software complesso in grado di simulare il

movimento della precipitazione meteorica e degli inquinanti da essa trasportati,


37

dalla superficie del bacino alla rete dei canali e condotte che costituiscono il sistema

di drenaggio urbano. Il modello è completo in quanto viene simulata la successione

dei processi del ciclo idrologico, in maniera dettagliata. Le simulazioni possono

riguardare un periodo molto ampio comprendente numerosi eventi meteorologici

intervallati da periodo di tempo asciutto; possono essere eseguite, quindi,

simulazioni di tipo continuo. Riassumendo possiamo ritenere il modello fisicamente

basato, distribuito, deterministico, completo.

SWMM si può utilizzare per progettazione e verifica di sistemi di drenaggio o per

valutazioni idrologiche ed idrauliche. Offre, infatti, la possibilità di compiere calcoli

e simulazioni idrauliche, grazie alla completa risoluzione delle equazioni di De

Saint Venant, su una rete di canali o condotte sollecitate da fenomeni meteorici o

ingressi di natura diversa, permettendo di monitorare anche varie tipologie di

inquinanti.

Il modello SWMM rappresenta il fenomeno di generazione e accumulo dei solidi

sulla superficie del bacino ove il primo fattore è legato alla massa residua

dell’ultimo evento, che tende a decrescere all’aumentare del tempo secco

antecedente l’evento, a causa dei diversi fenomeni di scomparsa ; mentre il secondo

fattore è funzione del tasso di accumulo della zona legato alle caratteristiche del

traffico stradale, alla situazione climatica locale, al tipo di pavimentazione, e

descrive l’evolversi quantitativo della generazione e dell’accumulo sulla superficie

del bacino dopo la fine dell’ultima pioggia.

Per descrivere questi aspetti, la formula che si è adottata è la seguente:

( ) ( )( ) ( )ss dtDispdtDispimps eMrePA

Disp

AccudtMa ⋅−⋅− ⋅+−⋅⋅⋅

= 1 (1)

con:


38

Ma Massa accumulata sulla superficie del bacino [kg/ha];

sdt Tempo secco dalla fine dell’ultimo evento di pioggia [h];

Disp Coefficiente di scomparsa [giorni−1]; rappresenta la scomparsa delle

particelle dovuta al vento e al traffico automobilistico, alla degradazione

biologica e biochimica ( usualmente il suo valore viene di solito posto pari a

0,08 giorni−1 );

Mr Massa residua alla fine dell’evento di pioggia precedente [kg], posta pari al

valore misurato all’inizio di ogni prova;

A Superficie del bacino [ha];

Pimp Frazione impermeabile del bacino [adimensionale] (viene posta Pimp =1);

Accu Tasso di accumulo dei solidi [kg/(ha·giorno)], rappresenta la produzione di

solidi dovuti all’erosione delle strade e dei pneumatici. Da indagini

sperimentali il suo valore è risultato pari a:

Zone residenziali scarsamente abitate Accu= 5÷6 [kg/(ha·giorno)]

Zone residenziali altamente abitate Accu= 10÷25 [kg/(ha·giorno)]

Zone commerciali Accu= 15 [kg/(ha·giorno)]

Zone industriali Accu= 35 [kg/(ha·giorno)]

La massa accumulata, incrementa il suo valore fino al valore limite:

impPADisp

AccuMa ⋅⋅

= (2)

Tale valore limite, secondo le ricerche condotte da Sartor e altri (1974), viene

raggiunto dopo circa 10 giorni, con una notevole dipendenza dal luogo e dalle

condizioni climatiche.

Vengono di seguito illustrate leggi di accumulo dei rifiuti stradali per metro di

strada, trovate da Sartor e Boyd (1974) per diversa zonizzazione urbana, avendo


39

giorni dall'ultimo evento meteorico

massa a

ccum

ula

ta (

g/m

)2

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

100

0

200

400

300

zona commerciale

zona residenziale

zona mista

zona industriale

supposto la superficie perfettamente pulita al tempo t=0. Si osserva che la maggiore

quantità di materiale si accumula sulla massicciata nei giorni immediatamente

successivi all’ultima pulizia. L’azione del vento e degli spostamenti d’aria provocati

dal traffico veicolare spostano parte dei sedimenti fuori dalla piattaforma stradale;

per questo motivo, l’accumulo di materiale raggiunge un valore limite dopo un

certo numero di giorni.


40

3.2 Riduzione del carico inquinante e della portata da trattare attraverso

sistemi BMP

Le Best Management Practices (BMP) comprendono tutti quei sistemi che possono

essere sviluppati sia per ridurre i deflussi di pioggia, sia per contenere

l’inquinamento causato dalle acque di prima pioggia. Sono sistemi molto flessibili

che vengono progettati appositamente per l’obiettivo che si intende raggiungere in

relazione alle caratteristiche dell’area in esame.

Data la forte mole di inquinanti presente nelle acque di prima pioggia, queste

devono per forza di cose essere trattate prima di esser riversate nei corpi idrici

ricettori, e prima di affrontare le varie problematiche legate alla separazione delle

stesse dalle restanti acque, va precisato che è possibile adottare metodi alternativi

per ridurre il carico inquinante, o anche per limitare la portata da convogliare al

trattamento, nonché cercare di riutilizzare determinate aliquote delle acque di prima

pioggia per usi non pregiati, e tali sistemi vengono indicati con l’acronimo

anglosassone BMP . Tali metodi sono: pulizia stradale con mezzi dotati di spazzole

e aspiratori, nonché con autobotti, riduzione delle superfici impermeabili, e

riutilizzo delle acque dei tetti per usi non pregiati.

3.2.1 Pulizia periodica stradale

Ogni qualvolta vengono effettuate operazioni di pulizia della sede stradale, una

parte del materiale solido accumulatosi durante i giorni secchi precedenti viene

rimosso.

La pulizia può essere effettuata mediante lavaggio con autobotti oppure utilizzando

macchine spazzatrici provviste di due spazzole che ruotano in direzione opposta e

convogliano il materiale raccolto in direzione della bocca di aspirazione, mentre

degli ugelli, in posizione laterale alle spazzole, spruzzano acqua permettendo così al

materiale aspirato di amalgamarsi e alla polvere di non essere risoffiata all’esterno.


41

Entrambe le metodologie hanno un effetto selettivo: col primo metodo, sono

movimentate le particelle più fini, mentre, col secondo metodo,. si riescono ad

asportare principalmente le particelle più grossolane. Il lavaggio mediante autobotti,

comunque, non produce un’asportazione delle particelle inquinanti, ma ne

determina solo uno spostamento dalla superficie stradale alle caditoie.

Vari studi hanno mostrato come le operazioni di pulizia presentino una buona

efficienza nella rimozione del materiale di diametro superiore al millimetro, ma con

maggiore difficoltà riescono a rimuovere il particolato di dimensioni minori.

Il problema si aggrava se si considera che, la maggior parte del potenziale

inquinante è associata alla frazione più fine dei sedimenti solidi accumulati sulla

superficie stradale. Queste particelle sono anche le più pericolose perché possono

contaminare molto più facilmente le acque di drenaggio in quanto, per la loro stessa

natura, si aggregano fra loro per poi cementarsi.

Per materiale di dimensioni inferiori a 43 µm solo il 15% del materiale viene

raccolto, mentre con dimensioni minori a 246 µm ne rimane a terra il 52%.

Nonostante la scarsa efficienza dei mezzi di pulizia, un adeguato programma di

pulizia in tempo secco è in grado di eliminare notevoli quantità di inquinanti che

entrerebbero nella rete fognaria in tempo di pioggia, ingrossando la portata nera

iniziale con apporti di acqua che non hanno più proprietà diluenti.

Dimensioni delle particelle ( µm ) Efficacia di rimozione ( % )

0-40 16

40-100 0

100-250 48

250-850 60

850-2000 67

> 2000 79

Tab.3.7 Tassi di rimozione caratteristici delle operazioni di pulizia

[Sartor, Boyd,1972;Pitt,1979 e1985]


42

lassi di tempo tra le varie pulizie

intervalli in cui viene effettuatala pulizia meccanica delle strade

Massa

presente sul

bacino M(kg)

Tempo asciutto t s

Considerando la pulizia delle strade, l’andamento della massa accumulata viene

descritto dal seguente grafico.

Da un’analisi di laboratorio effettuata su del materiale aspirato dai mezzi dotati di

spazzole e aspiratore in via Togliatti a Bologna, si può notare come l’efficienza,

espressa in termini di rimozione della massa inquinante presente sulla superficie

stradale, dia migliori risultati (46% e 54%) in corrispondenza di classi

granulometriche maggiori (> 2000 µm e 2000÷1190 µm), con un valore medio su

tutte le classi granulometriche pari a circa il 33%:

0

10

20

30

40

50

60

>2000 2000-1190

1190-595 595-297 297-150 150-75 <75 totale

Classi granulometriche (µm)

Eff

icie

nza

di r

imo

zio

ne

(%)


43

3.2.2 Incidenza delle superfici impermeabili

L’impermeabilizzazione del suolo (soil sealing) è un processo strettamente legato

alla progressiva urbanizzazione e infrastrutturazione del territorio e produce la

separazione dei suoli dagli altri compartimenti dell’ecosistema attraverso la

copertura della superficie del suolo con un materiale impermeabile come

calcestruzzo, metallo, vetro, catrame e plastica (European Environment Agency,

2009) o attraverso il cambiamento della natura del suolo che si comporta come un

mezzo impermeabile (Di Fabbio et al., 2007).

Si tratta di trasformazioni difficilmente reversibili e con effetti negativi

sull’ambiente difatti un terreno impermeabilizzato influenza il clima urbano e

riduce la superficie disponibile per lo svolgimento delle funzioni del suolo, tra cui

l’assorbimento di acqua piovana per infiltrazione. La diminuzione

dell’evapotraspirazione e della capacità di assorbimento delle acque da parte del

suolo aumenta lo scorrimento superficiale e i conseguenti fenomeni erosivi con un

trasporto nei collettori naturali e artificiali di grandi quantità di sedimento, oltre ad

una riduzione dei tempi di corrivazione .

Il suolo in condizioni naturali è in grado, in funzione della sua porosità permeabilità

e umidità, di trattenere una grande quantità delle acque di precipitazione

atmosferica contribuendo a regolare il deflusso superficiale. Al contrario, in un

ambiente antropizzato, la presenza di superfici impermeabilizzate, la riduzione della

vegetazione, l’asportazione dello strato superficiale ricco di sostanza organica e

l’insorgere di fenomeni di compattazione determinano un grave scadimento della

funzionalità del suolo (Ajmone Marsan, 2009).

Quindi l’impermeabilizzazione dei suoli è un fondamentale elemento che genera il

fenomeno degli impatti inquinanti dovuti alle acque di prima pioggia, difatti sui

suoli impermeabilizzati e lisci il particolato si deposita continuamente senza

possibilità di assorbimento o di digestione. L’assenza di vegetazione e la spinta

impermeabilizzazione dei suoli nelle città favoriscono lo scorrimento superficiale


44

peggiorando la qualità dell’acqua, aumentando la velocità e la quantità dell’acqua di

scorrimento superficiale.

Tutto questo ha causato serie alterazioni al ciclo idrogeologico nelle aree interessate

che ha comportato modificazioni negative ai corpi recettori in quantità (portate

eccessive e concentrate) e in qualità (acque sempre più contaminate da

inquinamento diffuso).

La valutazione del consumo di suolo e delle dinamiche di utilizzo del territorio,

comporta necessariamente il ricorso a tecniche e strumenti di lettura di processi

spaziali e di analisi geografica. La metodologia utilizzata nel contributo ISPRA

(edizione 2009) al fine di garantire una valutazione del consumo di suolo a scala

urbana, omogenea a livello nazionale, si avvale della stima della perdita di “suolo

permeabile”. Per ottenere una misura dell’effettivo suolo che si è consumato nel

corso degli anni è stato utilizzato un approccio di tipo statistico campionario basato

sulla fotointerpretazione di punti inquadrati in una rete di monitoraggio predisposta

per ogni area urbana (Norero e Munafò 2009).

La rete di monitoraggio è stata predisposta sulla base di una griglia regolare a

maglia quadrata di lato pari a 2 km. All’interno di ogni cella della griglia, sono stati

individuati, in maniera casuale, un numero di punti adeguato a rendere il campione

significativo in ogni area urbana per l’intero territorio comunale.

Il campione è stato fotointerpretato con il contributo delle ARPA/APPA per stimare

il grado di impermeabilizzazione del territorio di aree urbane e per valutare il

relativo consumo di suolo. Inoltre la valutazione può essere realizzata in relazione

alla popolazione residente con riferimento al consumo di suolo procapite annuo e

all’intensità d’uso, ovvero il rapporto tra il numero di abitanti e la superficie

impermeabile.

I risultati ottenuti evidenziano un trend generalizzato in cui le superfici

impermeabilizzate proseguono, nel territorio dei 26 comuni analizzati, con un

incessante incremento a causa dell’espansione edilizia e urbana e di nuove

infrastrutture. L’importanza del fenomeno dell’impermeabilizzazione del suolo in


45

alcune aree urbane arriva a coprire più della metà del territorio comunale (con punte

del 60% a Milano e Napoli). I risultati mostrano valori elevati di consumo di suolo

relativo nei comuni di Parma, Taranto, Modena, Prato, Foggia e Firenze; i valori

massimi di consumo di suolo rispetto alla superficie comunale si riscontrano invece

a Firenze, Milano, Parma, Prato, Bologna, Padova e Monza.

Il consumo di suolo procapite annuale, che raccoglie nella sua espressione oltre a

valori assoluti di suolo consumato anche il collegamento alle effettive esigenze

demografiche, permette di confrontare aree urbane con popolazione residente

diversa (Figura 3.1). I valori massimi sono ottenuti nei comuni di Parma, Venezia,

Potenza, Foggia e Taranto. L’elevato consumo di suolo a Parma è dovuto, oltre che

allo sviluppo dell’area urbanizzata, anche alle significative attività di realizzazione,

nel periodo considerato, di nuove infrastrutture ferroviarie; va tuttavia considerato

che alcune aree di cantiere o di deposito di materiale, classificate come

impermeabili nel 2006, rappresentano in alcuni casi delle aree di occupazione

temporanea che potranno essere facilmente recuperate in futuro.

Il consumo di suolo procapite assume invece valori molto inferiori alla media nei

comuni di Torino, Bolzano, Napoli e Genova.

I dati ottenuti mostrano come le città italiane siano sempre più impermeabilizzate.

L’espansione urbana e il progressivo allargamento dei limiti della città a scapito dei

territori agricoli o boschivi rappresentano una grave e spesso sottovalutata pressione

sul territorio e sull’ambiente. Inoltre, la crescita della città sembra non avere più lo

stesso rapporto con la popolazione, come avveniva nel passato, così anche in

assenza di crescita demografica, l’urbanizzazione prosegue con un ritmo elevato,

come esito di diversi fattori come la ricerca di una maggior qualità abitativa in

termini di tipologie edilizie e urbane a bassa densità, la liberalizzazione delle attività

produttive che ha svincolato tali attività dalle previsioni urbanistiche e la necessità

di nuove infrastrutture di trasporto stradale e ferroviario.


46

Fig. 3.1 Consumo di suolo procapite annuo nelle aree urbane

Il fenomeno del consumo di suolo può essere contenuto attraverso le scelte operate

dalla pianificazione urbanistica sull’espansione e sulle trasformazioni del tessuto

urbano, in modo da garantire la compatibilità delle scelte di sviluppo con il

mantenimento ed il miglioramento della qualità dell’ambiente e della vita dei

cittadini.

Alcune regioni hanno adottato leggi in materia di pianificazione territoriale e

urbanistica che inseriscono il controllo dell’impermeabilizzazione e del consumo di


47

suolo tra i parametri che devono guidare l’espansione e la trasformazione del

tessuto urbano (come, ad esempio, Emilia-Romagna, Piemonte, Sardegna, Toscana,

Umbria, Provincia autonoma di Bolzano). Anche alcuni piani urbanistici tengono in

considerazione la problematica prevedendo la presenza di indici specifici riferiti

all’impermeabilizzazione o di misure dirette al controllo dell’estensione delle aree

impermeabilizzate, delle tipologie di aree trasformate e di mitigazione degli effetti

(Di Fabbio et al., 2007). Esistono anche soluzioni sperimentate per ridurre

l’impermeabilizzazione nelle aree urbane quali i parcheggi drenanti, i canali

filtranti, ma anche le soluzioni di raccolta della pioggia dalle coperture degli edifici,

i “tetti verdi” , che potrebbero essere recepite negli atti regolamentari delle

amministrazioni locali (Conte, 2008).

Il sistema di monitoraggio del consumo di suolo urbano, predisposto da ISPRA in

collaborazione con la rete delle ARPA/APPA, è ora in grado di fornire, sulla base di

un unico sistema omogeneo, gli elementi conoscitivi e il supporto per la valutazione

dell’entità del fenomeno stimolando anche lo sviluppo di misure di contenimento

efficaci integrate nelle più generali politiche a sostegno dello sviluppo sostenibile

degli insediamenti umani nel territorio. Un’analoga rete di monitoraggio, di livello

nazionale, è utilizzata da ISPRA per la valutazione del consumo di suolo nel nostro

Paese (ISPRA, 2010).

A tale proposito le BMP vengono classificate generalmente nelle seguenti tre

categorie: sistemi vegetati, sistemi filtranti e sistemi ad infiltrazione.

Per i sistemi filtranti i filtri sono strutture che utilizzano una matrice drenante come

sabbia, ghiaia o torba in grado di rimuovere parte dei composti inquinanti presenti

nelle acque di prima pioggia in forma particolata. Generalmente questi sistemi

vengono utilizzati per il trattamento delle acque dei primi 15-30 mm di pioggia

provenienti da superfici di modeste dimensioni, come parcheggi o aree urbanizzate,

o comunque laddove non è possibile l’utilizzo di sistemi a superfici elevate.


48

I tipi di filtro più utilizzati possono essere raggruppati in due categorie:

� Filtri a sabbia superficiali;

� Filtri tricamerali.

I sistemi ad infiltrazione invece permettono la penetrazione dell’acque nel suolo, e

possono quindi riprodurre l’originale equilibrio idrico presente prima delle sviluppo

urbanistico, riducendo le portate che vengono scaricate nei ricettori e provvedendo

alla ricarica delle falde sotterranee. Questi sistemi agiscono non solo sulla quantità

ma anche sulla qualità delle acque, in quanto la percolazione nel suolo comporta la

rimozione di parte degli inquinanti presenti: le sostanze particolate vengono

trattenute dal terreno mentre i microrganismi in esso presenti contribuiscono alla

rimozione delle sostanze organiche. Tuttavia essi presentano alcuni svantaggi,

dovuti proprio al fatto di favorire l’infiltrazione delle acque nel suolo. Tali sistemi

infatti vanno evitati in zone in cui l’approvvigionamento idrico viene effettuato

utilizzando acque di falda, in quanto esiste la possibilità di un potenziale

inquinamento, soprattutto quando le acque provengono da aree commerciali o

industriali e contengono elevate concentrazioni di sostanze inquinanti quali metalli

pesanti e composti organici. Inoltre i sistemi ad infiltrazione non possono essere

utilizzati in presenza di terreni a bassa permeabilità.

I sistemi ad infiltrazione comprendono generalmente le seguenti tipologie di

strutture:

� Bacini di infiltrazione;

� Canali infiltranti;

� Pavimentazioni porose;

� Pozzi asciutti.


49

3.2.3 Riutilizzo delle acque dei tetti per usi non pregiati

Con l’acronimo BMP(Best Management Practices), s’intendono tutti quei sistemi

diffusi che possono essere sviluppati sia per ridurre i deflussi di pioggia sia per

contenere l’impatto inquinante delle acque di “prima pioggia” (M. Maglionico,

2006). Questi interventi devono essere differenziati in funzione della qualità

dell’acqua che occorre gestire, ossia distinguendo tra le acque che possono essere

riutilizzate od immesse nel corpo recettore senza particolari trattamenti e le acque

che occorre, invece, sottoporre a trattamenti qualitativi specifici. E’, infatti, evidente

che, nella maggior parte dei casi, le acque dissabbiate dei tetti (depulviscolatura),

possono essere accumulate in idonei serbatoi che ne prevedano il riutilizzo

compatibile con gli impieghi domestici od irrigui (Figura 3.2).

E’ stato affrontato in precedenza il problema dell’inquinamento delle acque di

prima pioggia, causato dallo scorrimento di queste acque al di sopra di coperture in

materiale metallico, nonché dell’ossidazione di dette coperture e il trasporto da

parte delle acque di scolo di metalli pesanti quali zinco, cadmio, rame, piombo. Se

la copertura viene realizzata in materiale plastico o in tegolato con coppi in

terracotta, il dilavamento non provoca alcun rilascio di materiale fortemente

inquinante nelle acque di scolo. Tali acque verrebbero a far parte, per i primi 5 mm

di precipitazione, delle acque di prima pioggia, nonostante non siano acque

particolarmente inquinate tanto da dover subire particolari trattamenti depurativi.

Ragion per cui sembrerebbe un’ottima soluzione cercare di recuperare queste acque,

che potrebbero essere accumulate dopo una semplice depulviscolatura e

dissabbiatura, per poi esser utilizzate per usi non particolarmente pregiati.

Le acque vengono prima filtrate e poi accumulate in un serbatoio interrato dotato di

dispositivo di “troppo pieno”, il quale provvede a convogliare la portata in eccesso

in una condotta che scarica detta portata direttamente sul suolo.

Viene mostrato di seguito un esempio di sistema di recupero acqua meteorica di

dilavamento.


50

Fig. 3.2 Sistema di recupero acqua meteorica di dilavamento (M. Ferrara, 2005).

Per il dimensionamento dei serbatoi di “riserva idrica”, si tiene conto del periodo

medio annuo PS di “tempo secco” ossia della quantità di giorni durante i quali può

statisticamente verificarsi la probabile “assenza” di precipitazioni. Tale

summenzionato periodo, è dato dall’espressione (L. Fanizzi, 2002):

( )

12

365 FPS

−= (3)

ove:

F frequenza di giorni piovosi [gg].


51

Il volume invasabile (VI = riserva idrica, espressa in litri) è ottenibile, quindi,

mediante l’equazione (L. Fanizzi, S. Misceo, 2006):

⋅⋅⋅=365

SI

PISV ϕ (4)

ove:

I quantità di pioggia annua [mm];

S superficie della tettoia [m2];

φ coefficiente d’afflusso = 0,90 [%].

3.2.3.1 Esempio applicativo

Per dedurre quanto questo sistema sia valido sia da un punto di vista ambientale che

economico, viene di seguito affrontata l’ipotesi di una sua applicazione su di

un’area di 15,22 ha situata nel centro abitato di Ruvo di Puglia (BA), costituita da

edifici con copertura in parte a falde e in parte a lastrico solare, con superficie totale

coperta di 5,71 ha:

C O R S O

G I O V A N N I

V I A

P I O

X I I

C O

R S

O A

N T

O N

I O J A

T T

A

J A T T A

area ospedaliera

verde

attrezzato

zona residenziale


52

A questo punto, il passo successivo è stato stabilire quanti abitanti risiedono in ogni

edificio facente parte dell’area interessata, e per fare ciò si è ipotizzato l’edificio

medio costituito da 3 piani, e si è ipotizzato che per ogni 120 m2 lordi di

appartamento vi siano 3 residenti. A questo punto, nota l’estensione di ogni singolo

edificio, è stato possibile determinare il numero di residenti in esso:

109 ab 632 mq445 mq 41 ab

C O

R S

O A

N T

O N

I O J A

T T

A

305 mq

536 mq

33 ab

108 ab1440 mq

1184 mq88 ab

1372 mq103 ab

45 ab

33 ab

1404 mq104 ab

1155 mq86 ab

454 mq34 ab

451 mq

1194 mq90 ab

101 ab1352 mq

44 ab585 mq

705 mq53 ab

598 mq

V I A

P I O

X I I

418 mq31 ab

577 mq43 ab

840 mq

606 mq45 ab

691 mq52 ab

52 ab693 mq

63 ab

638 mq

316 mq24 ab

464 mq35 ab

48 ab

24 ab473 mq

374 mq

C O R S O

G I O V A N N I 80 ab

1067 mq579 mq

43 ab

690 mq51 ab

62 ab831 mq

449 mq33 ab

35 ab

37 ab

J A T T A

563 mq42 ab

38 ab514 mq

28 ab

489 mq

564 mq42 ab

559 mq41 ab

287 mq21 ab

21 ab293 mq

329 mq

1205 mq

55 ab

971 mq72 ab

545 mq40 ab

724 mq

738 mq

54 ab

633 mq47 ab

683 mq51 ab

42 ab572 mq

565 mq42 ab

871 mq65 ab

90 ab

46 ab617 mq

47 ab

49 ab655 mq

373 mq28 ab

599 mq45 ab

1934 mq145 ab

22 ab

40 ab40 ab

complesso ospedaliero + ospizio

1456 mq

377 mq

1045 mq78 ab

28 ab

509 mq38 ab

13 ab173 mq

35 ab469 mq

173 mq13 ab

173 mq

173 mq13 ab

173 mq13 ab

173 mq13 ab

13 ab

597 mq45 ab

1113 mq83 ab

596 mq44 ab

60 ab803 mq

200 ab equivalenti8937 mq

327 mq24 ab

552 mq


53

L’analisi è stata svolta sulla scorta delle precipitazioni giornaliere, fornite

dall’ufficio Idrografico della Regione Puglia, dal 1 gennaio 1976 al 31 dicembre del

2004.

In primo luogo, è stato necessario stabilire l’utilizzo di quest’acqua che si vuole

accumulare, e per far ciò si fa riferimento alla seguente tabella sui consumi idrici

giornalieri delle diverse utenze idrauliche di tipo domestico (Siegrist et al., 1976):

Modalità di consumo l/uso uso/ab·g l/ ab·g

lavaggio piatti 47 0,39 18

toilette 15 2,29 35

vasca da bagno e/o doccia 81 0,47 38

lavanderia 127 0,31 39

consumo totale 129

Tabella 3.8 Tabella dei consumi idrici giornalieri (Siegrist et al.,1976)

Per stabilire in maniera grossolana qual è l’ordine di grandezza del volume

giornaliero di pioggia, viene diviso il volume di pioggia totale precipitata nei 29

anni di osservazione su 100 m2 di superficie coperta, e lo si divide per il numero di

giorni relativi ai 29 anni di osservazione, ottenendo quindi:

g

l

g

m

g

mVg 137137,0

10593

94,1449 33

=== (5)

Dato che dall’analisi svolta in precedenza sui residenti nell’area in considerazione

risulta che per ogni 100 m2 di superficie coperta vi sono 7,5 residenti, è possibile

attribuire ad ognuno di essi un volume giornaliero pari a (si ricorda che tale volume

non ha alcuna valenza ai fini progettuali in quanto ha il solo scopo di stabilire in

maniera grossolana qual è l’ordine di grandezza del volume che si può utilizzare per

usi non pregiati):

gab

l

ab

Vv g

g ⋅=== 3,18

5,7

137

5,7 (6)


54

Considerando quindi tale volume giornaliero, si osservi come esso non è in grado di

coprire neanche la totalità del consumo idrico giornaliero della sola toilette, ovvero

l’utenza che più delle altre non necessita di acqua particolarmente pregiata, e che

richiede un quantitativo d’acqua quasi doppio rispetto a quello calcolato in

precedenza (35 l/ab·g).

Per questa ragione, si suppone di utilizzare le acque derivanti dai tetti per il solo

scopo suddetto, ovvero per lo sciacquone del wc, e si stabilisce con esattezza di

quanto si riesce a risparmiare sull’utilizzo della toilette, nonché sull’intera

dotazione idrica giornaliera, che per la città di Ruvo di Puglia è di 260 l/ab·g.

A questo punto bisogna stabilire qual è il volume ottimale (per 100 m2 di superficie

coperta) del serbatoio, che sappia trovare un giusto compromesso tra grandezza

e percentuale di volume accumulato.

Se utilizziamo la formula (3) e (4) otteniamo (utilizzando come F numero di giorni

piovosi in un anno, la media sui 29 anni di osservazione, ovvero F=70 giorni):

( ) ( )

giorniF

PS 2412

70365

12

365 =−=−= (7)

Ottenendo quindi un serbatoio dal volume di (considerando I la quantità di pioggia

annua uguale alla media sui 29 anni di osservazione, ovvero I=500 mm):

32 80,2365

245009,0100

365mmmm

PISV S

I ≅

⋅⋅⋅=

⋅⋅⋅= ϕ (8)

A questo punto non resta che fare una valutazione più accurata e vedere come varia

la percentuale di volume accumulato rispetto al totale piovuto, in funzione delle

dimensioni del serbatoio.

Il calcolo che segue è stato effettuato per tutti i serbatoi di 0,5 - 0,6 - 0,7 - 0,8 - 0,9 -

1 - 1,2 - 1,4 - 1,6 - 1,8 - 2 - 2,2 - 2,4 - 2,6 - 2,8 - 3 - 3,5 - 4 - 5 - 6 - 8 – 10 m3, ma

verrà di seguito illustrato solo quello relativo al serbatoio utilizzato, ovvero quello


55

di 2 m3, nell’anno più piovoso e in quello meno piovoso del periodo considerato,

ovvero il 1976 (854 mm annui) e il 1977 (356 mm annui) per mostrare come

l’intensità di pioggia annua influenzi la percentuale di pioggia accumulata sulla

totale piovuta .

In tale calcolo si è operato giornalmente come segue:

- A: si è calcolato il volume effettivo di pioggia giornaliero sui 100 m2 di

superficie coperta moltiplicato il coefficiente d’afflusso φ=0,9;

- B: si è calcolato il volume disponibile nel serbatoio ad inizio giornata, dato

dalla somma del volume disponibile di inizio giornata nel giorno precedente

(B) più il volume giornaliero erogato nel giorno precedente (E), meno

l’eventuale volume di pioggia accumulato sempre nel giorno precedente (D);

- C: si è calcolato il volume di acqua contenuta nel serbatoio ad inizio giornata,

facendo il complemento all’intero volume del serbatoio, del volume

disponibile nel serbatoio ad inizio giornata (B) (nel caso illustrato, lo si è

calcolato facendo il complemento a 2m3);

- D: si è calcolato il volume giornaliero accumulato, prendendo il più piccolo

valore tra il volume effettivo di pioggia giornaliero (A) e il volume disponibile

nel serbatoio ad inizio giornata (B);

- E: si è calcolato il volume giornaliero erogato dal serbatoio, dato dal più

piccolo valore tra il volume di acqua contenuta nel serbatoio ad inizio giornata

(C) più il volume giornaliero accumulato (D), e il valore totale del consumo

giornaliero per l’utilizzo dello sciacquone, relativo a 7,5 residenti (0,26 m3/g);

- F: si è valutato il volume giornaliero erogato dall’acquedotto per il solo

utilizzo dello sciacquone, facendo il complemento a 0,26 m3 del volume

giornaliero erogato dal serbatoio (E).


56

Viene di seguito illustrato il calcolo della % di acqua accumulata sul totale

piovuto, relativo al serbatoio da 2 m3 nell’anno 1976, considerando 100 m2

di superficie coperta:

Giorno

h

pioggia

[mm]

A vol. effett. di pioggia giornaliero

[m3]

B vol. disp. nel serb.

ad inizio giorn. [m3]

C vol. di acqua

conten. nel serb. ad inizio giorn.

[m3]

D volume giorn.

accum. [m3]

E vol. giorn.

erogato dal

serbatoio [m3]

F vol. giorn.

erogato dall’acqued.

[m3]

01/01/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 02/01/1976 0.2 0.02 2 0 0.018 0.018 0.242 03/01/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 04/01/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 05/01/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 06/01/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 07/01/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 08/01/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 09/01/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 10/01/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 11/01/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 12/01/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 13/01/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 14/01/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 15/01/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 16/01/1976 0.8 0.07 2 0 0.072 0.072 0.188 17/01/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 18/01/1976 16.2 1.46 2 0 1.458 0.26 0 19/01/1976 1.8 0.16 0.802 1.198 0.162 0.26 0 20/01/1976 0.0 0.00 0.9 1.1 0 0.26 0 21/01/1976 0.0 0.00 1.16 0.84 0 0.26 0 22/01/1976 0.0 0.00 1.42 0.58 0 0.26 0 23/01/1976 0.0 0.00 1.68 0.32 0 0.26 0 24/01/1976 0.0 0.00 1.94 0.06 0 0.06 0.2 25/01/1976 0.6 0.05 2 0 0.054 0.054 0.206 26/01/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 27/01/1976 10.8 0.97 2 0 0.972 0.26 0 28/01/1976 6.6 0.59 1.288 0.712 0.594 0.26 0 29/01/1976 0.0 0.00 0.954 1.046 0 0.26 0 30/01/1976 1.2 0.11 1.214 0.786 0.108 0.26 0 31/01/1976 0.2 0.02 1.366 0.634 0.018 0.26 0 01/02/1976 0.0 0.00 1.608 0.392 0 0.26 0 02/02/1976 0.0 0.00 1.868 0.132 0 0.132 0.128 03/02/1976 3.2 0.29 2 0 0.288 0.26 0 04/02/1976 0.0 0.00 1.972 0.028 0 0.028 0.232 05/02/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 06/02/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 07/02/1976 2.4 0.22 2 0 0.216 0.216 0.044 08/02/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 09/02/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 10/02/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 11/02/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26


57

Giorno h

[mm] A

[m3] B

[m3] C

[m3] D

[m3] E

[m3] F

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[m3] E

[m3] F

[m3] 20/07/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 21/07/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 22/07/1976 45.6 4.10 2 0 2 0.26 0 23/07/1976 16.0 1.44 0.26 1.74 0.26 0.26 0 24/07/1976 39.6 3.56 0.26 1.74 0.26 0.26 0 25/07/1976 3.8 0.34 0.26 1.74 0.26 0.26 0 26/07/1976 7.4 0.67 0.26 1.74 0.26 0.26 0 27/07/1976 1.2 0.11 0.26 1.74 0.108 0.26 0 28/07/1976 24.4 2.20 0.412 1.588 0.412 0.26 0 29/07/1976 26.4 2.38 0.26 1.74 0.26 0.26 0 30/07/1976 3.0 0.27 0.26 1.74 0.26 0.26 0 31/07/1976 0.0 0.00 0.26 1.74 0 0.26 0 01/08/1976 0.0 0.00 0.52 1.48 0 0.26 0 02/08/1976 0.0 0.00 0.78 1.22 0 0.26 0 03/08/1976 0.0 0.00 1.04 0.96 0 0.26 0 04/08/1976 0.0 0.00 1.3 0.7 0 0.26 0 05/08/1976 1.6 0.14 1.56 0.44 0.144 0.26 0 06/08/1976 8.0 0.72 1.676 0.324 0.72 0.26 0 07/08/1976 0.0 0.00 1.216 0.784 0 0.26 0 08/08/1976 0.0 0.00 1.476 0.524 0 0.26 0 09/08/1976 0.0 0.00 1.736 0.264 0 0.26 0 10/08/1976 0.0 0.00 1.996 0.004 0 0.004 0.256 11/08/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 12/08/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 13/08/1976 1.2 0.11 2 0 0.108 0.108 0.152 14/08/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 15/08/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 16/08/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 17/08/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 18/08/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 19/08/1976 1.0 0.09 2 0 0.09 0.09 0.17 20/08/1976 4.4 0.40 2 0 0.396 0.26 0 21/08/1976 7.4 0.67 1.864 0.136 0.666 0.26 0 22/08/1976 0.0 0.00 1.458 0.542 0 0.26 0 23/08/1976 0.0 0.00 1.718 0.282 0 0.26 0 24/08/1976 0.0 0.00 1.978 0.022 0 0.022 0.238 25/08/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 26/08/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 27/08/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 28/08/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 29/08/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 30/08/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 31/08/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 01/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 02/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 03/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 04/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 05/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 06/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 07/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 08/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 09/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 10/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26


61

Giorno h

[mm] A

[m3] B

[m3] C

[m3] D

[m3] E

[m3] F

[m3] 11/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 12/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 13/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 14/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 15/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 16/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 17/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 18/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 19/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 20/09/1976 1.0 0.09 2 0 0.09 0.09 0.17 21/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 22/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 23/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 24/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 25/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 26/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 27/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 28/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 29/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 30/09/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 01/10/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 02/10/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 03/10/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 04/10/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 05/10/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 06/10/1976 3.4 0.31 2 0 0.306 0.26 0 07/10/1976 0.0 0.00 1.954 0.046 0 0.046 0.214 08/10/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 09/10/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 10/10/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 11/10/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 12/10/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 13/10/1976 0.2 0.02 2 0 0.018 0.018 0.242 14/10/1976 0.2 0.02 2 0 0.018 0.018 0.242 15/10/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 16/10/1976 3.2 0.29 2 0 0.288 0.26 0 17/10/1976 1.4 0.13 1.972 0.028 0.126 0.154 0.106 18/10/1976 23.2 2.09 2 0 2 0.26 0 19/10/1976 0.6 0.05 0.26 1.74 0.054 0.26 0 20/10/1976 19.0 1.71 0.466 1.534 0.466 0.26 0 21/10/1976 0.6 0.05 0.26 1.74 0.054 0.26 0 22/10/1976 23.4 2.11 0.466 1.534 0.466 0.26 0 23/10/1976 0.0 0.00 0.26 1.74 0 0.26 0 24/10/1976 0.0 0.00 0.52 1.48 0 0.26 0 25/10/1976 0.0 0.00 0.78 1.22 0 0.26 0 26/10/1976 0.0 0.00 1.04 0.96 0 0.26 0 27/10/1976 29.6 2.66 1.3 0.7 1.3 0.26 0 28/10/1976 0.0 0.00 0.26 1.74 0 0.26 0 29/10/1976 0.0 0.00 0.52 1.48 0 0.26 0 30/10/1976 0.0 0.00 0.78 1.22 0 0.26 0 31/10/1976 0.0 0.00 1.04 0.96 0 0.26 0 01/11/1976 8.8 0.79 1.3 0.7 0.792 0.26 0 02/11/1976 0.0 0.00 0.768 1.232 0 0.26 0


62

Giorno h

[mm] A

[m3] B

[m3] C

[m3] D

[m3] E

[m3] F

[m3] 03/11/1976 6.2 0.56 1.028 0.972 0.558 0.26 0 04/11/1976 2.2 0.20 0.73 1.27 0.198 0.26 0 05/11/1976 2.2 0.20 0.792 1.208 0.198 0.26 0 06/11/1976 18.0 1.62 0.854 1.146 0.854 0.26 0 07/11/1976 0.0 0.00 0.26 1.74 0 0.26 0 08/11/1976 0.0 0.00 0.52 1.48 0 0.26 0 09/11/1976 0.0 0.00 0.78 1.22 0 0.26 0 10/11/1976 0.0 0.00 1.04 0.96 0 0.26 0 11/11/1976 0.0 0.00 1.3 0.7 0 0.26 0 12/11/1976 3.6 0.32 1.56 0.44 0.324 0.26 0 13/11/1976 1.0 0.09 1.496 0.504 0.09 0.26 0 14/11/1976 4.0 0.36 1.666 0.334 0.36 0.26 0 15/11/1976 0.0 0.00 1.566 0.434 0 0.26 0 16/11/1976 0.0 0.00 1.826 0.174 0 0.174 0.086 17/11/1976 0.2 0.02 2 0 0.018 0.018 0.242 18/11/1976 26.2 2.36 2 0 2 0.26 0 19/11/1976 42.6 3.83 0.26 1.74 0.26 0.26 0 20/11/1976 20.0 1.80 0.26 1.74 0.26 0.26 0 21/11/1976 0.2 0.02 0.26 1.74 0.018 0.26 0 22/11/1976 1.8 0.16 0.502 1.498 0.162 0.26 0 23/11/1976 3.8 0.34 0.6 1.4 0.342 0.26 0 24/11/1976 0.0 0.00 0.518 1.482 0 0.26 0 25/11/1976 0.0 0.00 0.778 1.222 0 0.26 0 26/11/1976 1.2 0.11 1.038 0.962 0.108 0.26 0 27/11/1976 0.0 0.00 1.19 0.81 0 0.26 0 28/11/1976 0.0 0.00 1.45 0.55 0 0.26 0 29/11/1976 0.0 0.00 1.71 0.29 0 0.26 0 30/11/1976 0.0 0.00 1.97 0.03 0 0.03 0.23 01/12/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 02/12/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 03/12/1976 8.0 0.72 2 0 0.72 0.26 0 04/12/1976 0.2 0.02 1.54 0.46 0.018 0.26 0 05/12/1976 0.0 0.00 1.782 0.218 0 0.218 0.042 06/12/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 07/12/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 08/12/1976 0.4 0.04 2 0 0.036 0.036 0.224 09/12/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 10/12/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 11/12/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 12/12/1976 3.2 0.29 2 0 0.288 0.26 0 13/12/1976 0.0 0.00 1.972 0.028 0 0.028 0.232 14/12/1976 1.4 0.13 2 0 0.126 0.126 0.134 15/12/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 16/12/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 17/12/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 18/12/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 19/12/1976 0.4 0.04 2 0 0.036 0.036 0.224 20/12/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 21/12/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 22/12/1976 3.4 0.31 2 0 0.306 0.26 0 23/12/1976 7.0 0.63 1.954 0.046 0.63 0.26 0 24/12/1976 0.2 0.02 1.584 0.416 0.018 0.26 0 25/12/1976 0.2 0.02 1.826 0.174 0.018 0.192 0.068


63

Giorno h

[mm] A

[m3] B

[m3] C

[m3] D

[m3] E

[m3] F

[m3] 26/12/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 27/12/1976 7.4 0.67 2 0 0.666 0.26 0 28/12/1976 0.0 0.00 1.594 0.406 0 0.26 0 29/12/1976 0.0 0.00 1.854 0.146 0 0.146 0.114 30/12/1976 2.0 0.18 2 0 0.18 0.18 0.08 31/12/1976 0.0 0.00 2 0 0 0 0.26 VOL. TOT 76,80 45,78 49,38


64

Viene di seguito illustrato il calcolo della % di acqua accumulata sul totale

piovuto, relativo al serbatoio da 2 m3 nell’anno 1977, considerando 100 m2

di superficie coperta:

Giorno

h

pioggia

[mm]

A vol. effett. di pioggia giornaliero

[m3]

B vol. disp. nel serb.

ad inizio giorn. [m3]

C vol. di acqua

conten. nel serb. ad inizio giorn.

[m3]

D volume giorn.

accum. [m3]

E vol. giorn.

erogato dal

serbatoio [m3]

F vol. giorn.

erogato dall’acqued.

[m3]

01/01/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 02/01/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 03/01/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 04/01/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 05/01/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 06/01/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 07/01/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 08/01/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 09/01/1977 5.0 0.5 2 0 0.5 0.26 0 10/01/1977 0.0 0.0 1.81 0.19 0.0 0.19 0.07 11/01/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 12/01/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 13/01/1977 6.4 0.6 2 0 0.6 0.26 0 14/01/1977 0.0 0.0 1.684 0.316 0.0 0.26 0 15/01/1977 0.2 0.0 1.944 0.056 0.0 0.074 0.186 16/01/1977 0.8 0.1 2 0 0.1 0.072 0.188 17/01/1977 1.8 0.2 2 0 0.2 0.162 0.098 18/01/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 19/01/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 20/01/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 21/01/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 22/01/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 23/01/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 24/01/1977 26.6 2.4 2 0 2.0 0.26 0 25/01/1977 1.2 0.1 0.26 1.74 0.1 0.26 0 26/01/1977 0.6 0.1 0.412 1.588 0.1 0.26 0 27/01/1977 0.0 0.0 0.618 1.382 0.0 0.26 0 28/01/1977 0.0 0.0 0.878 1.122 0.0 0.26 0 29/01/1977 0.0 0.0 1.138 0.862 0.0 0.26 0 30/01/1977 0.0 0.0 1.398 0.602 0.0 0.26 0 31/01/1977 0.0 0.0 1.658 0.342 0.0 0.26 0 01/02/1977 0.0 0.0 1.918 0.082 0.0 0.082 0.178 02/02/1977 0.2 0.0 2 0 0.0 0.018 0.242 03/02/1977 4.4 0.4 2 0 0.4 0.26 0 04/02/1977 0.0 0.0 1.864 0.136 0.0 0.136 0.124 05/02/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 06/02/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 07/02/1977 0.8 0.1 2 0 0.1 0.072 0.188 08/02/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 09/02/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 10/02/1977 0.8 0.1 2 0 0.1 0.072 0.188 11/02/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26


65

Giorno h

[mm] A

[m3] B

[m3] C

[m3] D

[m3] E

[m3] F

[m3] 12/02/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 13/02/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 14/02/1977 1.8 0.2 2 0 0.2 0.162 0.098 15/02/1977 0.8 0.1 2 0 0.1 0.072 0.188 16/02/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 17/02/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 18/02/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 19/02/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 20/02/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 21/02/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 22/02/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 23/02/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 24/02/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 25/02/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 26/02/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 27/02/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 28/02/1977 2.4 0.2 2 0 0.2 0.216 0.044 01/03/1977 2.6 0.2 2 0 0.2 0.234 0.026 02/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 03/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 04/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 05/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 06/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 07/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 08/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 09/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 10/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 11/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 12/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 13/03/1977 1.8 0.2 2 0 0.2 0.162 0.098 14/03/1977 1.4 0.1 2 0 0.1 0.126 0.134 15/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 16/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 17/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 18/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 19/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 20/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 21/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 22/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 23/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 24/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 25/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 26/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 27/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 28/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 29/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 30/03/1977 1.8 0.2 2 0 0.2 0.162 0.098 31/03/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 01/04/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 02/04/1977 1.2 0.1 2 0 0.1 0.108 0.152 03/04/1977 0.8 0.1 2 0 0.1 0.072 0.188 04/04/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 05/04/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26


66

Giorno h

[mm] A

[m3] B

[m3] C

[m3] D

[m3] E

[m3] F

[m3] 06/04/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 07/04/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 08/04/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 09/04/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 10/04/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 11/04/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 12/04/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 13/04/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 14/04/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 15/04/1977 0.4 0.0 2 0 0.0 0.036 0.224 16/04/1977 2.6 0.2 2 0 0.2 0.234 0.026 17/04/1977 0.2 0.0 2 0 0.0 0.018 0.242 18/04/1977 0.2 0.0 2 0 0.0 0.018 0.242 19/04/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 20/04/1977 2.0 0.2 2 0 0.2 0.18 0.08 21/04/1977 1.8 0.2 2 0 0.2 0.162 0.098 22/04/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 23/04/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 24/04/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 25/04/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 26/04/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 27/04/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 28/04/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 29/04/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 30/04/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 01/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 02/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 03/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 04/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 05/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 06/05/1977 0.2 0.0 2 0 0.0 0.018 0.242 07/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 08/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 09/05/1977 0.8 0.1 2 0 0.1 0.072 0.188 10/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 11/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 12/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 13/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 14/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 15/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 16/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 17/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 18/05/1977 0.2 0.0 2 0 0.0 0.018 0.242 19/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 20/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 21/05/1977 0.2 0.0 2 0 0.0 0.018 0.242 22/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 23/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 24/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 25/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 26/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 27/05/1977 1.4 0.1 2 0 0.1 0.126 0.134 28/05/1977 4.8 0.4 2 0 0.4 0.26 0


67

Giorno h

[mm] A

[m3] B

[m3] C

[m3] D

[m3] E

[m3] F

[m3] 29/05/1977 0.0 0.0 1.828 0.172 0.0 0.172 0.088 30/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 31/05/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 01/06/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 02/06/1977 3.8 0.3 2 0 0.3 0.26 0 03/06/1977 11.4 1.0 1.918 0.082 1.0 0.26 0 04/06/1977 33.0 3.0 1.152 0.848 1.2 0.26 0 05/06/1977 2.4 0.2 0.26 1.74 0.2 0.26 0 06/06/1977 0.0 0.0 0.304 1.696 0.0 0.26 0 07/06/1977 0.0 0.0 0.564 1.436 0.0 0.26 0 08/06/1977 16.8 1.5 0.824 1.176 0.8 0.26 0 09/06/1977 0.0 0.0 0.26 1.74 0.0 0.26 0 10/06/1977 0.0 0.0 0.52 1.48 0.0 0.26 0 11/06/1977 0.0 0.0 0.78 1.22 0.0 0.26 0 12/06/1977 0.0 0.0 1.04 0.96 0.0 0.26 0 13/06/1977 0.0 0.0 1.3 0.7 0.0 0.26 0 14/06/1977 0.0 0.0 1.56 0.44 0.0 0.26 0 15/06/1977 0.0 0.0 1.82 0.18 0.0 0.18 0.08 16/06/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 17/06/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 18/06/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 19/06/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 20/06/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 21/06/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 22/06/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 23/06/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 24/06/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 25/06/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 26/06/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 27/06/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 28/06/1977 13.2 1.2 2 0 1.2 0.26 0 29/06/1977 0.0 0.0 1.072 0.928 0.0 0.26 0 30/06/1977 0.0 0.0 1.332 0.668 0.0 0.26 0 01/07/1977 0.0 0.0 1.592 0.408 0.0 0.26 0 02/07/1977 0.0 0.0 1.852 0.148 0.0 0.148 0.112 03/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 04/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 05/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 06/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 07/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 08/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 09/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 10/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 11/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 12/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 13/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 14/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 15/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 16/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 17/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 18/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 19/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 20/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26


68

Giorno h

[mm] A

[m3] B

[m3] C

[m3] D

[m3] E

[m3] F

[m3] 21/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 22/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 23/07/1977 0.2 0.0 2 0 0.0 0.018 0.242 24/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 25/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 26/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 27/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 28/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 29/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 30/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 31/07/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 01/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 02/08/1977 6.0 0.5 2 0 0.5 0.26 0 03/08/1977 0.0 0.0 1.72 0.28 0.0 0.26 0 04/08/1977 0.0 0.0 1.98 0.02 0.0 0.02 0.24 05/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 06/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 07/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 08/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 09/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 10/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 11/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 12/08/1977 0.4 0.0 2 0 0.0 0.036 0.224 13/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 14/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 15/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 16/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 17/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 18/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 19/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 20/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 21/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 22/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 23/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 24/08/1977 4.8 0.4 2 0 0.4 0.26 0 25/08/1977 2.2 0.2 1.828 0.172 0.2 0.26 0 26/08/1977 0.0 0.0 1.89 0.11 0.0 0.11 0.15 27/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 28/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 29/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 30/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 31/08/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 01/09/1977 13.0 1.2 2 0 1.2 0.26 0 02/09/1977 0.0 0.0 1.09 0.91 0.0 0.26 0 03/09/1977 3.6 0.3 1.35 0.65 0.3 0.26 0 04/09/1977 4.4 0.4 1.286 0.714 0.4 0.26 0 05/09/1977 0.0 0.0 1.15 0.85 0.0 0.26 0 06/09/1977 0.0 0.0 1.41 0.59 0.0 0.26 0 07/09/1977 0.0 0.0 1.67 0.33 0.0 0.26 0 08/09/1977 0.0 0.0 1.93 0.07 0.0 0.07 0.19 09/09/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 10/09/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 11/09/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26


69

Giorno h

[mm] A

[m3] B

[m3] C

[m3] D

[m3] E

[m3] F

[m3] 12/09/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 13/09/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 14/09/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 15/09/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 16/09/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 17/09/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 18/09/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 19/09/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 20/09/1977 25.8 2.3 2 0 2.0 0.26 0 21/09/1977 16.0 1.4 0.26 1.74 0.3 0.26 0 22/09/1977 0.0 0.0 0.26 1.74 0.0 0.26 0 23/09/1977 7.8 0.7 0.52 1.48 0.5 0.26 0 24/09/1977 0.2 0.0 0.26 1.74 0.0 0.26 0 25/09/1977 0.2 0.0 0.502 1.498 0.0 0.26 0 26/09/1977 0.0 0.0 0.744 1.256 0.0 0.26 0 27/09/1977 0.6 0.1 1.004 0.996 0.1 0.26 0 28/09/1977 16.2 1.5 1.21 0.79 1.2 0.26 0 29/09/1977 1.0 0.1 0.26 1.74 0.1 0.26 0 30/09/1977 0.0 0.0 0.43 1.57 0.0 0.26 0 01/10/1977 0.0 0.0 0.69 1.31 0.0 0.26 0 02/10/1977 0.0 0.0 0.95 1.05 0.0 0.26 0 03/10/1977 0.0 0.0 1.21 0.79 0.0 0.26 0 04/10/1977 0.2 0.0 1.47 0.53 0.0 0.26 0 05/10/1977 0.0 0.0 1.712 0.288 0.0 0.26 0 06/10/1977 0.0 0.0 1.972 0.028 0.0 0.028 0.232 07/10/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 08/10/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 09/10/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 10/10/1977 1.4 0.1 2 0 0.1 0.126 0.134 11/10/1977 1.4 0.1 2 0 0.1 0.126 0.134 12/10/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 13/10/1977 2.0 0.2 2 0 0.2 0.18 0.08 14/10/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 15/10/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 16/10/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 17/10/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 18/10/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 19/10/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 20/10/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 21/10/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 22/10/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 23/10/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 24/10/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 25/10/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 26/10/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 27/10/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 28/10/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 29/10/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 30/10/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 31/10/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 01/11/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 02/11/1977 2.0 0.2 2 0 0.2 0.18 0.08 03/11/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26


70

Giorno h

[mm] A

[m3] B

[m3] C

[m3] D

[m3] E

[m3] F

[m3] 04/11/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 05/11/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 06/11/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 07/11/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 08/11/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 09/11/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 10/11/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 11/11/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 12/11/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 13/11/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 14/11/1977 0.4 0.0 2 0 0.0 0.036 0.224 15/11/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 16/11/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 17/11/1977 0.2 0.0 2 0 0.0 0.018 0.242 18/11/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 19/11/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 20/11/1977 0.2 0.0 2 0 0.0 0.018 0.242 21/11/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 22/11/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 23/11/1977 0.4 0.0 2 0 0.0 0.036 0.224 24/11/1977 14.2 1.3 2 0 1.3 0.26 0 25/11/1977 0.0 0.0 0.982 1.018 0.0 0.26 0 26/11/1977 20.8 1.9 1.242 0.758 1.2 0.26 0 27/11/1977 0.0 0.0 0.26 1.74 0.0 0.26 0 28/11/1977 0.0 0.0 0.52 1.48 0.0 0.26 0 29/11/1977 1.0 0.1 0.78 1.22 0.1 0.26 0 30/11/1977 0.0 0.0 0.95 1.05 0.0 0.26 0 01/12/1977 0.0 0.0 1.21 0.79 0.0 0.26 0 02/12/1977 1.8 0.2 1.47 0.53 0.2 0.26 0 03/12/1977 13.0 1.2 1.568 0.432 1.2 0.26 0 04/12/1977 1.0 0.1 0.658 1.342 0.1 0.26 0 05/12/1977 0.0 0.0 0.828 1.172 0.0 0.26 0 06/12/1977 0.0 0.0 1.088 0.912 0.0 0.26 0 07/12/1977 1.0 0.1 1.348 0.652 0.1 0.26 0 08/12/1977 0.0 0.0 1.518 0.482 0.0 0.26 0 09/12/1977 0.0 0.0 1.778 0.222 0.0 0.222 0.038 10/12/1977 22.4 2.0 2 0 2.0 0.26 0 11/12/1977 0.8 0.1 0.26 1.74 0.1 0.26 0 12/12/1977 0.0 0.0 0.448 1.552 0.0 0.26 0 13/12/1977 2.0 0.2 0.708 1.292 0.2 0.26 0 14/12/1977 0.0 0.0 0.788 1.212 0.0 0.26 0 15/12/1977 0.0 0.0 1.048 0.952 0.0 0.26 0 16/12/1977 2.8 0.3 1.308 0.692 0.3 0.26 0 17/12/1977 0.0 0.0 1.316 0.684 0.0 0.26 0 18/12/1977 0.0 0.0 1.576 0.424 0.0 0.26 0 19/12/1977 0.0 0.0 1.836 0.164 0.0 0.164 0.096 20/12/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 21/12/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 22/12/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 23/12/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 24/12/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 25/12/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 26/12/1977 3.6 0.3 2 0 0.3 0.26 0


71

Giorno h

[mm] A

[m3] B

[m3] C

[m3] D

[m3] E

[m3] F

[m3] 27/12/1977 0.0 0.0 1.936 0.064 0.0 0.064 0.196 28/12/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 29/12/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 30/12/1977 0.0 0.0 2 0 0.0 0 0.26 31/12/1977 1.6 0.1 2 0 0.1 0.144 0.116 VOL. TOT 32,00 26,51 68,39

Dall’analisi delle tabelle si evince che, all’aumentare dell’intensità di pioggia

annua, si riduce la percentuale di volume accumulato rispetto al totale piovuto.

Infatti, dai calcoli risulta che considerando un serbatoio di 2 m3 per 100 m2 di

superficie coperta, nel 1976, in cui si è registrata la massima intensità di pioggia

annua nell’intervallo di tempo considerato (29 anni), il volume accumulato è solo il

59,6 % rispetto al totale piovuto, mentre nel 1977, in cui si è registrata la minima

intensità di pioggia annua nell’intervallo di tempo considerato, il volume

accumulato è l’ 82,8 % rispetto al totale piovuto.

Viene di seguito illustrata la tabella dei valori totali e i relativi grafici (fatti

sull’intero periodo) in riferimento ad ogni serbatoio da 0,5 a 10 m3, in cui è

riportato:

- colonna A: volume del serbatoio in questione;

- colonna B: volume di pioggia totale precipitata su 100 m2 nei 29 anni,

considerando un coefficiente di afflusso φ=0,9;

- colonna C: volume di pioggia accumulato dal serbatoio in questione nei 29 anni

di osservazione;

- colonna D: volume di acqua derivante dall’acquedotto, complementare del

volume di pioggia accumulata (C) rispetto al volume di acqua totale necessario

per l’utilizzo dello sciacquone nei 29 anni;

- colonna E: volume accumulato (C) espresso in percentuale rispetto al volume di

pioggia totale precipitata (B);


72

- colonna F: volume accumulato (C) espresso in percentuale rispetto al volume di

acqua totale necessario per l’utilizzo dello sciacquone nei 29 anni;

- colonna G: volume accumulato (C) espresso in percentuale rispetto al volume di

acqua totale necessario per il fabbisogno idrico giornaliero (D=260 l/ab·g) nei

29 anni.

A volume serb. [m3]

B volume di

pioggia tot. su 100 m2

[m3]

C volume accum.

[m3]

D acqua da

acquedotto [m3]

E volume accum.

[%]

F vol. utilizz. giornal. rispetto al volume necessario per lo sciacquone [%]

G volume utilizzabile giornaliero rispetto alla dot. idr. giorn.

[%]

0.5 1449.94 654.31 2100.11 45.13 23.75 3.20

0.6 1449.94 707.23 2047.29 48.78 25.68 3.46

0.7 1449.94 752.74 2001.88 51.92 27.33 3.68

0.8 1449.94 793.52 1961.20 54.73 28.81 3.88

0.9 1449.94 830.31 1924.51 57.27 30.14 4.06

1.0 1449.94 863.78 1891.07 59.57 31.35 4.22

1.2 1449.94 922.54 1832.31 63.63 33.49 4.51

1.4 1449.94 969.73 1785.13 66.88 35.20 4.74

1.6 1449.94 1010.26 1744.60 69.68 36.67 4.94

1.8 1449.94 1045.50 1709.36 72.11 37.95 5.11

2 1449.94 1077.14 1677.71 74.29 39.10 5.26

2.2 1449.94 1105.99 1648.87 76.28 40.15 5.40

2.4 1449.94 1131.87 1623.03 78.06 41.09 5.53

2.6 1449.94 1154.72 1600.38 79.64 41.91 5.64

2.8 1449.94 1174.90 1580.4 81.03 42.64 5.74

3 1449.94 1193.08 1562.21 82.28 43.30 5.83

3.5 1449.94 1232.40 1522.89 85.00 44.73 6.02

4 1449.94 1263.25 1492.04 87.12 45.85 6.17

5 1449.94 1309.85 1445.44 90.34 47.54 6.40

6 1449.94 1342.46 1413.77 92.59 48.71 6.56

8 1449.94 1384.93 1373.31 95.52 50.21 6.76

10 1449.94 1411.81 1346.93 97.37 51.18 6.89


73

- Percentuale di volume accumulato rispetto al totale piovuto nell’arco dei

29 anni:

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Volume del serbatoio [m3]

[%]

- Percentuale di volume erogabile rispetto al volume necessario per l’utilizzo

dello sciacquone nei 29 anni:

20

25

30

35

40

45

50

55

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Volume del serbatoio [m3] [mc]

[%]


74

- Percentuale di volume giornaliero erogabile rispetto al volume di acqua totale

necessario per il fabbisogno idrico giornaliero (D=260 l/ab·g) nei 29 anni:

2

3

4

5

6

7

8

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Volume del Serbatoio [m3]

[%]


75

È stato inoltre rilevante osservare come varia la percentuale di volume accumulato

mensilmente, al variare dell’intensità di pioggia mensile.

Per far ciò, sono stati prima suddivisi i 348 mesi (nei 29 anni) in 15 intervalli, in

funzione dell’intensità di pioggia mensile: 0-15, 16-30, 31-45, 46-60, 61-75, 76-90,

91-105, 106-120, 121-135, 136-150, 151-165, 166-180, 181-195, 196-210, 211-240.

Dopo è stata fatta, per ogni intervallo, la media della percentuale di volume

accumulato mensile rispetto al totale piovuto su 100 m2 (considerando un

serbatoio da 2 m3) per poi valutare, facendo il complemento a 100

del valore poch’anzi calcolato, la percentuale di volume perso medio

mensile rispetto al totale piovuto:

Intensità di

pioggia

(intervalli)

mesi

nell’intervallo

sommatoria

delle % di volume

accumulato mensile

% di volume

accumulato medio

mensile

% di volume

perso medio

mensile

0-15 69 69 100,0 0,0

16-30 65 64,71 99,6 0,4

31-45 44 41,69 94,8 5,3

46-60 49 42,06 85,8 14,2

61-75 32 25,78 80,6 19,4

76-90 17 12,23 71,9 28,1

91-105 16 9,75 60,9 39,1

106-120 12 7,97 66,4 33,6

121-135 5 2,54 50,8 49,2

136-150 3 1,36 45,3 54,7

151-165 4 1,72 43,0 57,0

166-180 1 0,45 45,0 55,0

181-195 3 1,32 44,0 56,0

196-210 1 0,37 37,0 63,0

211-240 2 0,6 30,0 70,0


76

Da cui si ricavano i seguenti grafici:

- Percentuale di volume accumulato medio mensile in funzione dell’altezza

mensile di pioggia (considerando un serbatoio da 2 m3):

0102030405060708090

100

0-15

16-3

0

31-4

5

46-6

0

61-7

5

76-9

0

91-1

05

106-

120

121-

135

136-

150

151-

165

166-

180

181-

195

196-

210

211-

240

Intervalli relativi a una data altezza di pioggia mensile [mm]

Acq

ua

accu

mu

lata

[%

]

- Percentuale di volume perso medio mensile in funzione dell’altezza mensile di

pioggia (considerando un serbatoio da 2 m3):

0.010.020.030.040.050.060.070.080.0

0-15

16-3

0

31-4

5

46-6

0

61-7

5

76-9

0

91-1

05

106-

120

121-

135

136-

150

151-

165

166-

180

181-

195

196-

210

211-

240

Intervalli relativi a una data altezza di pioggia mensile [mm]

Acq

ua

per

sa [%

]


77

La scelta progettuale è dunque quella di realizzare un serbatoio da 2 m3 per 100 m2

di superficie coperta, il quale svolge due funzioni:

- Riduzione delle acque di prima pioggia;

- Risparmio idrico da parte dei privati.

A questo punto non resta che quantificare questi due benefici e valutare se la sua

installazione è conveniente sia dal punto di vista ambientale che economico.

Per valutare se esso è in grado di ridurre le acque di prima pioggia, si considera

l’area facente parte del centro abitato di Ruvo di Puglia (BA) di 15,22 ha, illustrata

precedentemente ad inizio paragrafo:

Si ricordi inoltre che su tale area vi è una superficie coperta di 5,71 ha.

Dato che le acque di prima pioggia sono quelle relative ai primi 5 mm di

precipitazione, per una superficie di 100 m2 si ha un volume di prima pioggia di

0,5 m3, interamente contenibile nel serbatoio da 2 m3.

Inoltre le acque di prima pioggia possono essere definite tali solo se sono state

precedute da un periodo secco antecedente di 48 ore, quindi non si pone neanche il

C O R S O

G I O V A N N I

V I A

P I O

X I I

C O

R S

O A

N T

O N

I O J A

T T

A

J A T T A

area ospedaliera

verde

attrezzato

zona residenziale


78

problema di avere un serbatoio pieno d’acqua prima della pioggia, dato che anche

se si suppone che 48 ore prima fosse totalmente pieno, parte dell’acqua è stata

utilizzata per la toilette nell’arco delle 48 ore, per un volume di 0,52 m3 (Dtoilette=35

l/ab, 7,5 ab/100m2).

Se si suppone che tali serbatoi vengono installati a servizio di una superficie coperta

pari all’80% di quella totale, si ha una riduzione della superficie scolante quindi di

volume di prima pioggia pari al 30% (ovvero sui 15,22 ha totali, vanno sottratti i

4,57 ha di superficie coperta servita dai serbatoi da 2 m3/100m2).

La realizzazione dei serbatoi verrebbe eseguita quasi esclusivamente dai privati, i

quali sarebbero interessati alla sua realizzazione esclusivamente per un concreto

risparmio idrico, e non certo per ridurre i volumi di prima pioggia, la cui riduzione

risulta comunque essere abbastanza modesta.

A questo punto resta da valutare approssimativamente qual’è il costo per la

realizzazione di tale serbatoio da 2 m3 per 100 m2 di superficie coperta, e calcolare

in quanto tempo il privato riesce ad ammortizzare la spesa, nonché valutare a

quanto ammonta il risparmio idrico annuo.

Si suppone di realizzare una vasca da 2 m3 in c.a:


79

- Il quantitativo di cls è di:

1,40 · 0,20 · 1 · 2= 0,56 m3

2,00 · 0,20 · 1 · 2= 0,80 m3

1,4 · 2,4 · 0,20 · 2= 1,35 m3

Per un totale di 2,71 m3.

Considerando il costo del calcestruzzo Rck 30 pari a 105 €/m3

(www.xoomer.alice.it/nuovaimic/calcestruzzo/calcestruzzo+

listino+prezzi+calcestruzzi.htm), si ha una spesa di……………………285 €

- Il quantitativo di acciaio è di 100 kg/m3 di cls, ovvero 271kg.

Considerando il costo di 1,50 €/kg, si ha una spesa di………………….407 €

- Realizzazione dello scavo in roccia di 3 m3 al costo

di 60 €/m3, per una spesa di……………………………………………..180 €

- Installazione della pompa di sollevamento…………….………………..300 €

- Realizzazione delle tubazioni (Piping)………………………………….300 €

- Manodopera……………………………………………………………..400€

____________

- Spesa totale……………………………………………………………..1872 €

Per calcolare in quanto tempo il privato riesce ad ammortizzare la spesa di detto

serbatoio, nonché valutare a quanto ammonta il risparmio idrico annuo, si fa

riferimento alle tariffe dell’Acquedotto Pugliese (www.aqp.it) riferite all’uso

domestico:

Descrizione fascia di consumo

[m3/anno] costo (iva inclusa)

[€/m3] Tariffa agevolata 0 – 73 0,46

Tariffa base 73,01 – 110 0,60

Prima fascia 110,01 – 146 0,99

Seconda fascia 146,01 – 256 1,49

Terza fascia oltre 256 1,82


80

Si suppone che mediamente vi sia un consumo appartenente alla fascia media

(prima fascia), con un costo di acqua potabile di 0,99 €/m3.

Utilizzando un serbatoio da 2 m3 a servizio di una superficie coperta di 100 m2,

ovvero 7,5 residenti, sarebbe stato accumulato nel periodo di osservazione

(29 anni) un volume di 1077 m3 di acqua, cioè mediamente 37 m3 annui,

che porterebbero a un risparmio idrico annuo di 36,63 € (risparmio idrico

annuo di 4,88 € a residente), consentendo quindi di ammortizzare le spese di

installazione del serbatoio in ben 51 anni.

Sistemi divisionali e dispositivi ad essi attinenti

81

Capitolo 4

SISTEMI DIVISIONALI

E DISPOSITIVI AD ESSI ATTINENTI

4.1 Sistemi di drenaggio fognario

Per impianto di fognatura si intende il complesso di canalizzazioni, generalmente

sotterranee, atte a raccogliere ed allontanare da insediamenti civili e/o produttivi le

acque superficiali (meteoriche, di lavaggio, ecc.) e quelle reflue provenienti dalle

attività umane in generale. Le canalizzazioni funzionano a pelo libero; in tratti

particolari il loro funzionamento può essere in pressione (condotte di mandata da

stazioni di sollevamento, attraversamenti in sifoni, ecc.).

Gerarchicamente, procedendo dagli allacci dei privati e dalle caditoie stradali fino a

giungere, dopo opportuni trattamenti, al recapito finale di restituzione delle acque

reflue in un recettore naturale, si distinguono:

� fognoli di allacciamento : di dimensione non inferiore a 200 mm, consentono

la immissione in rete degli scarichi domestici, dei servizi pubblici e delle

acque meteoriche raccolte dalle caditoie stradali;

� canali di fogna : costituiscono la rete ramificata aperta che percorre tutte le

strade del centro abitato, eccetto quelle servite dai collettori principali ;

� collettori : sono canalizzazioni costituenti l'ossatura principale delle rete che

raccolgono le acque provenienti dalle fogne e quelle ad essi direttamente

addotte da fognoli e/o caditoie. I collettori principali, grandi canalizzazioni a

servizio di vaste aree, a loro volta confluiscono in un emissario;

� emissario : canale che partendo dal termine della rete provvede

all'allontanamento delle acque raccolte dai centri abitati fino all'impianto di

depurazione e/o al recapito finale.


82

Le reti di fognatura sono, in genere, del tipo ramificato aperto. Il funzionamento

idraulico è a superficie libera, pur non mancando esempi di reti progettate anche per

il funzionamento in pressione.

Con specifico riferimento all'origine delle acque raccolte e trasportate, le reti di

fognatura vengono classificate in:

� reti di fognatura a sistema unitario o misto.

� reti di fognatura a sistema separato ;

La rete fognaria di tipo unitario, costituita da un’unica condotta di collettamento

atta a convogliare sia le acque reflue che le acque meteoriche (entro i valori

corrispondenti al livello preassegnato), può essere dotata di dispositivi denominati:

scolmatori, vasche di accumulo prima pioggia e sistemi di accumulo e trattamento

acque di prima pioggia.

La rete fognaria di tipo separato è costituita da due condotte, una a servizio delle

sole acque meteoriche di dilavamento (rete bianca) che può essere dotata di

dispositivi per la raccolta e la separazione delle acque di prima pioggia, l’altra

asservita alle altre acque reflue unitamente alle eventuali acque di prima pioggia

(rete nera).

In ogni caso il sistema di drenaggio nel suo complesso deve essere efficiente e

compatibile con l’ambiente circostante, cioè le massime portate recapitate ai corpi

idrici riceventi non devono eccedere la loro capacità idraulica di trasporto, inoltre i

carichi inquinanti effluenti dagli scarichi delle acque meteoriche e degli impianti di

trattamento devono essere globalmente compatibili con i ricettori senza produrre

effetti di tossicità di lungo periodo per accumulo.

Una buona risposta a queste esigenze può ottenersi con entrambe le tipologie

unitarie e separate di sistemi fognari, purché entrambe siano dotate delle moderne

tecnologie di invaso e scarico; la scelta motivata dell’uno e dell’altro sistema , deve

derivare caso per caso dalle analisi delle condizioni ingegneristiche, ambientali ed

economiche legate alla specifica situazione.


83

4.1.1 Reti di fognatura sistema unitario o misto

Raccolgono e convogliano le acque pluviali e le acque reflue con un unico sistema

di canalizzazioni. In questi sistemi i collettori sono dimensionati in funzione delle

portate meteoriche conseguenti all’evento di pioggia in progetto. Questa portata è

nettamente maggiore (centinaia di volte) della portata delle acque reflue e poiché

l’impianto di depurazione è dimensionato con valore di poco superiore alla portata

nera (portata nera diluita con rapporto di diluizione 1-4) , il supero dovrà essere

scaricato direttamente nel mezzo recettore, con opportuni manufatti detti scaricatori

di piena. L’ubicazione di questi dispositivi è consigliabile ogni qual volta sia

possibile lo scarico diretto nel recettore (scarichi di alleggerimento) e comunque

all’ingresso del depuratore.

In questi sistemi il lavaggio della fognatura è legato al regime pluviometrico,

pertanto, nei periodi di secca, l’esigua portata nera defluisce con velocità molto

bassa con conseguente sedimentazione dei solidi e l’innesco di fenomeni

putrefattivi. Il problema può essere risolto con opportuni accorgimenti tecnici.

Collettore unitario

acque nere

Allaccio

utenze

VentilazionePluviale

Caditoia stradale

acque bianche

Figura 4.1 Schema di fognatura con sistema unitario

In questo caso la divisione delle acque, nonché la separazione in base al trattamento

da eseguire, viene eseguita in relazione alla portata che giunge a monte del

dispositivo di separazione.


84

Arrivo acque

miste

Scolmatore

Ricettore finale

depurazione Impianto di

Vasca di accumulo

acqua di prima pioggia

Pozzetto di by-pass

I dispositivi utilizzati sono:

− Pozzetto di by-pass e vasca di accumulo delle acque di prima pioggia in uso

anche nel caso di rete fognaria di tipo separato;

− Scolmatore, la cui funzione è quella di lasciar procedere verso la depurazione

l’intera portata in arrivo, finché essa non è sufficientemente diluita, e di

convogliare verso il pozzetto di by-pass le portate eccedenti la soglia.

Un esempio di modalità divisionale e di trattamento delle acque può essere :

Il sistema analizzato è di tipo “fuori linea(1)”, dove le acque miste vengono in primo

luogo convogliate in uno scolmatore il quale sarà dotato di una certa portata di

soglia, e se tale portata non viene superata, le acque nere risulteranno essere non

diluite, e andranno a finire integralmente all’impianto di depurazione; se invece tale

portata di soglia viene superata, le acque in esubero saranno considerate

sufficientemente diluite, e finiscono direttamente nel pozzetto di by-pass, oppure

(1) Il sistema di trattamento viene definito “fuori linea” quando vi è la presenza di uno scolmatore a monte,

ovvero quando non tutta la totalità delle acque passa attraverso il sistema di accumulo delle acque di prima pioggia, ma vi sarà soggetto solo se viene superata una certa portata, ovvero quando, nel caso di rete unitaria, in seguito a una precipitazione, si passa da una portata nera ad una portata diluita.

Per una definizione più esauriente di sistema fuori linea si rimanda ai paragrafi successivi.


85

Collettore pluviale

Collettore acque nere

Allaccio

utenze

VentilazionePluviale

Caditoia stradale

potrebbero prima essere sottoposte a dei trattamenti preliminari atti all’asporto di

materiale solido mediante grigliatura e dissabbiatura. Dal pozzetto di by-pass le

acque vengono separate, dove in parte finiscono nella vasca di prima pioggia, e in

parte vengono convogliate direttamente al ricettore finale, o perché si è raggiunto il

livello massimo nella vasca di prima pioggia, oppure perché si è superata la portata

di soglia che il pozzetto di by-pass può convogliare verso la vasca.

4.1.2 Reti di fognatura a sistema separato

Le acque reflue vengono raccolte e convogliate con un sistema di canalizzazioni

distinto dal sistema di raccolta e convogliamento delle acque pluviali. La

dimensione dei collettori delle acque pluviali è identico a quello della

corrispondente rete unitaria mentre la rete nera è caratterizzata da spechi di modeste

dimensioni. Generalmente la rete pluviale scarica direttamente nel mezzo recettore.

Oggi, dal punto di vista ambientale, si tende a separare le portata di prima pioggia

che, soprattutto dopo un lungo periodo di siccità, presenta elevati contenuti

inquinanti a seguito del lavaggio delle superfici stradali. Il sistema separato

garantisce una portata nera pressoché costante all’impianto di depurazione però,

data la limitata quantità, può creare problemi di smaltimento della parte solida,

soprattutto nei tratti pianeggianti, per mancanza del lavaggio operato della portata

pluviale.

Figura 4.2 Schema di fognatura con sistema separato


86

Arrivo acque

di pioggia

Pozzetto di by-pass

Vasca di accumulo

acqua di prima pioggia

Impianto di

depurazione

Ricettore finale

Le acque nere giungono all’impianto di trattamento, mentre quelle bianche seguono

un percorso differente in base alla portata delle acque meteoriche.

I dispositivi utilizzati sono:

− Pozzetto di by-pass atto alla divisione delle acque di prima pioggia da quelle di

seconda pioggia;

− Vasca di accumulo delle acque di prima pioggia, il cui scopo è appunto quello

di accumulare le acque di prima pioggia, per poi inviarle alla depurazione

dopo un certo tempo.

Di seguito viene mostrata un esempio di modalità “in linea(2)” divisionale e di

trattamento delle acque, che di volta in volta deve essere valutata dal progettista

dell’impianto:

Le acque meteoriche vengono integralmente inviate al pozzetto di by-pass o

possono prima essere sottoposte a dei trattamenti preliminari atti all’asporto di

materiale solido mediante grigliatura e dissabbiatura.

(2) Il sistema di trattamento viene definito “in linea” quando vi è la mancanza di uno scolmatore a monte,

ovvero quando la totalità delle acque passa attraverso il sistema di accumulo delle acque di prima pioggia, ovvero attraverso il pozzetto di by-pass. Per una definizione più esauriente di sistema in linea si rimanda ai paragrafi successivi.


87

Giunte nel pozzetto di by-pass, le acque vengono separate, dove in parte finiscono

nella vasca di prima pioggia, e in parte vengono convogliate direttamente al

ricettore finale, o perché si è raggiunto il livello massimo nella vasca di prima

pioggia, oppure perché si è superata la portata di soglia che il pozzetto può

convogliare verso la vasca.

4.1.3 Confronto tra i due sistemi

La scelta del tipo di sistema fognario da adottare è notevolmente complessa in

quanto condizionata da molteplici fattori di tipo tecnico, ambientale ed economico.

Le recenti disposizioni legislative sembrano propendere per il sistema separato,

considerando che lo scarico diretto, ossia senza trattamento delle acque meteoriche

di dilavamento, non comporti in genere gravi problemi per il corpo idrico ricettore.

Nell’Allegato del Decreto della Presidenza del Consiglio dei Ministri 4 marzo 1996

“Disposizioni in materia di risorse idriche”, infatti, si legge: “Nelle zone di nuova

urbanizzazione e nei rifacimenti di quelle esistenti si deve di norma, salvo ragioni

tecniche, economiche ed ambientali, prevedere il sistema separato. In tali zone si

prevede l’avvio delle acque di prima pioggia nella rete nera se compatibile con il

sistema di depurazione adottato”. Ancora l’art. 25 del D.Lgs.152/99, impone alle

Regioni di prevedere norme e misure volte a favorire la riduzione dei consumi e

l’eliminazione degli sprechi ed in particolare a: “realizzare nei nuovi insediamenti

sistemi di collettamento differenziati per le acque piovane e per le acque reflue”.

Infine, il comma 3 dell’articolo 27 (Reti fognarie) del Capo III (Tutela qualitativa

della risorsa: disciplina degli scarichi), della stessa 152/99 raccomanda quanto

segue: “la progettazione, la costruzione e la manutenzione delle reti fognarie si

effettuano adottando le tecniche migliori che non comportino costi eccessivi

...omissis...”

Tale giudizio sembra derivare dal fatto che la migliore protezione ambientale si

consegue evitando la miscelazione delle acque meteoriche di dilavamento con

quelle reflue di origine civile e produttiva, in quanto:


88

� si evita lo sfioro di acque miste inquinate dagli scaricatori di piena nei corpi

idrici ricettori durante gli eventi meteorici;

� si riserva alle sole acque reflue il trattamento negli impianti di depurazione

per la maggiore costanza dei carichi idraulici e di massa in ingresso.

Nonostante tale convinzione, negli ultimi tempi è andato sempre più affermandosi,

per le fognature urbane, l’utilizzazione del sistema misto. Le principali motivazioni

di tale tendenza consistono:

� nei sempre maggiori carichi inquinanti raccolti dalle acque pluviali che le

fanno assimilare in larga misura a quelle nere (specie nelle aree dove più

intenso è l’insediamento urbano o dove sono concentrati i maggiori

complessi produttivi) tanto che il loro scarico tal quale è sovente

inaccettabile per i ricettori;

� nella difficoltà di realizzazione e manutenzione nel tempo di un’effettiva e

completa separazione delle reti fognarie (soprattutto quando si vuole

trasformare un sistema esistente misto in separato);

� nei costi più contenuti derivanti dalla realizzazione di una sola sezione

anziché di due;

� nella presenza nel sistema separato di un’aliquota in genere non trascurabile

di allacciamenti scorretti.

Gli studi specifici di settore, indicano che le soluzioni progettuali basate sul sistema

di tipo unitario non sono assolutamente da scartare a priori, poiché nella maggior

parte dei casi garantiscono prestazioni superiori, sia sotto l’aspetto della fattibilità

tecnica, sia con riferimento alla tutela dell’ambiente e, soprattutto, in termini di

oneri economici di realizzazione e di gestione. Infatti si può dimostrare come un

sistema unitario, se dotato di scaricatori di piena e vasche di prima pioggia

correttamente progettati, offra normalmente una protezione ambientale dei corpi

idrici ricettori del tutto paragonabile a quella conseguibile con un sistema separato

ben progettato. Ad ogni modo, si può senz’altro affermare che la migliore scelta

progettuale resta affidata come al solito al buon senso dei tecnici e degli enti


89

preposti, sulla base di studi di dettaglio che consentano di individuare la soluzione

definitiva in virtù delle peculiarità dell’area di intervento, ossia in seguito ad

un’analisi delle condizioni ingegneristiche, ambientali ed economiche legate alla

specifica situazione. Una buona soluzione si potrebbe, infatti, ottenere con entrambe

le tipologie, unitarie o separate, di sistemi fognari, perché entrambe siano dotate

delle moderne tecnologie di invaso e scarico.

La quasi totalità della rete al Nord è del tipo unitario, con un solo condotto posto al

centro della sede stradale che raccoglie sia le acque usate e di rifiuto che le acque

piovane. Fanno eccezione solo le reti di alcuni centri abitati minori e di alcuni

abitati di recente edificazione dove esistono reti separate per le acque usate e quelle

meteoriche. I sistemi separati sono più diffusi al Centro-Sud. C’è poi il sistema

separatore-misto, dove le acque meteoriche di prima pioggia, a causa del loro

elevato carico inquinante, vengono avviate a depurazione.

Sulle reti di tipo misto, per impedire sovrappressioni, sono installati gli scolmatori

di pioggia, cioè una sorta di valvola di sicurezza che entra in funzione quando

l’ingresso di acque meteoriche nella rete mista eccede una certa soglia, considerata

pericolosa per la fognatura. Le acque in eccesso, miste ai liquami civili e industriali

che afferiscono alla rete, vengono quindi recapitati ad un corpo idrico superficiale.

Naturalmente, qualora si verifichi l’evento, i liquami vengono scaricati senza

trattamento depurativo, salvo per quella quota che ha raggiunto il depuratore e che

può essere passata almeno per un sistema di grigliatura-decantazione. In acque

superficiali giungono pertanto molti degli inquinanti prodotti dalle attività

industriali e artigianali del bacino servito.

Nella Tabella 4.1, di seguito riportata, sono stati richiamati i principali vantaggi e

svantaggi delle due tipologie, derivati dalla analisi delle situazioni reali e dalla

esperienza maturata durante decenni di studi sui sistemi di drenaggio urbano.


90

Tipologia sistema Vantaggi Svantaggi Realizzazione di un unico sistema di canalizzazioni

Accumulo di depositi durante prolungati periodi di tempo asciutto

Semplificazione negli allacciamenti al sistema

Necessità di predisporre opportuni accorgimenti nel ciclo di trattamento dei reflui

Minore esigenza di spazio nella sezione stradale e contenute intersezione con altre reti

Difficoltà operative in aree pianeggianti dove necessitano impianti di sollevamento

Unitario o misto

Minori costi di realizzazione e di gestione del sistema fognario

Necessità di accorgimenti e pretrattamenti per le immissioni da aree industriali

Maggiore omogeneità delle caratteristiche dei reflui inviati all'impianto di depurazione

Doppio sistema di canalizzazione con problemi di allacciamenti ed interferenze con altri sottoservizi

Disponibilità di acque di definite caratteristiche qualitative, ai fini del riuso dei reflui depurativi

Necessità di avere a disposizione recapiti rappresentati da sistemi separati

Maggiore facilità di lavaggio della fogna nera

Elevate probabilità di immissioni nere nella fogna pluviale

Separato

Applicazioni in comprensori fortemente industrializzati o in zone pianeggianti

Maggiori oneri di costruzione e di gestione del sistema fognario

Tabella 4.1-Vantaggi e svantaggi delle due tipologie di fognature[De Martino et al.,2004]


91

4.2 Interventi strutturali e non strutturali

Per ridurre il carico inquinante nei corpi idrici ricettori, non è sufficiente depurare le

sole acque reflue, ma è necessario mettere in atto opportune strategie per il controllo

degli scarichi di origine meteorica. In linea generale, è possibile individuare due

categorie principali d’interventi, che si distinguono a seconda che si punti a ridurre

alla sorgente la produzione di sostanze inquinanti (source control) o che si scelga di

trattare adeguatamente le acque di dilavamento contaminate (treatment control). Gli

interventi di tipo source control sono definiti interventi non strutturali, mentre quelli

di tipo treatment control sono noti come interventi strutturali [Paoletti, 2003].

Interventi non strutturali

Per interventi non strutturali possono intendersi quegli interventi che sono atti a

controllare l’eventuale fonte contaminante, e quindi quelle tecniche gestionali atte a

ridurre l’esposizione alla pioggia delle possibili fonti di inquinamento, limitando di

conseguenza la quantità di inquinante trasportabile dall’acqua. Tali pratiche

implicano l’utilizzo di tecniche di gestione innovative, l’educazione del personale

tecnico e gestionale, o anche la riprogettazione di strutture al fine di ridurre il

potenziale di inquinamento. Peraltro tali misure preventive presentano un elevato

rapporto costi/benefici, in quanto normalmente non richiedono un impegno

supplementare di superfici e di costi di costruzione e possono essere raggiunte con

un modico sforzo. Tra gli interventi non strutturali è possibile annoverare le

seguenti pratiche:

� Rimozione di detriti da aree impermeabilizzate;

� Programmi di educazione del personale impiegato nei lavori di

immagazzinamento;

� Riduzione di esposizione alle piogge di materiali stoccati in piazzali;

� Riduzione e conversione dei potenziali inquinanti chimici utilizzati nelle

applicazioni industriali ed agricole;

� Pulizia delle strade e delle aree di parcheggio con macchine spazzatrici;


92

� Sistemi secondari per la deviazione e la raccolta provvisoria delle acque di

pioggia.

La riduzione delle fonti di inquinamento è la tipica pratica non strutturale per

controllare il rilascio di inquinanti attraverso le acque di ruscellamento. La

rimozione di questi inquinanti dal territorio urbano prima che avvengano le

precipitazioni può effettivamente limitare la quantità di inquinanti contenute nelle

acque. La riduzione di tali fonti può essere realizzata utilizzando diversi processi

quali: controllo dello spargimento di fertilizzanti, pesticidi o diserbanti; pulizia delle

strade; controllo degli scarichi abusivi di oli usati, detergenti, vernici nei collettori

delle acque chiare; controllo dei possibili passaggi o infiltrazioni nelle fognature.

Interventi strutturali

Gli interventi strutturali sono principalmente attuati nelle reti fognarie urbane

mediante:

� Scaricatori di piena;

� Vasche di prima pioggia (capacità di accumulo o ritenzione);

I diversi schemi impiantistici prevedono:

� l’impiego di soli scaricatori di piena;

� l’impiego congiunto di scaricatori di piena e vasche di prima pioggia in

linea;

� l’impiego congiunto di scaricatori di piena e vasche di prima pioggia fuori

linea.

La progettazione di ciascuno degli interventi strutturali elencati dipende

chiaramente dalla definizione delle portate e dei volumi che è necessario intercettare

ed inviare ad un adeguato trattamento ed è, quindi, dettata dalla caratterizzazione

delle acque di prima pioggia sia in termini qualitativi che quantitativi.

Si procede, nel seguito ad una descrizione essenziale degli interventi strutturali

prima citati.


93

4.3 Dispositivi divisionali e di accumulo

Di seguito verranno analizzati i vari dispositivi atti alla separazione delle acque di

prima pioggia dalle restanti, nonché i sistemi di accumulo.

Nella fattispecie, verranno analizzate le vasche di prima pioggia, i sistemi di

grigliatura, dissabbiatura e disoleatura, e due diverse tipologie di scolmatori che

vengono indicati con nomi differenti per evitare equivoci:

− Pozzetto di by-pass atto alla separazione delle acque di prima pioggia da quelle

di seconda pioggia (spesso fisicamente connesso con la vasca di prima

pioggia);

− Scolmatore atto alla separazione delle acque miste dalle acque reflue (se

inserito in una rete di tipo unitario), oppure di acque bianche di modica portata

dalle acque bianche, sufficientemente diluite, derivanti da un considerevole

evento meteorico (se inserito in una rete di tipo separato).

4.3.1 Pozzetto di by-pass

Tale dispositivo costituisce un binomio inscindibile con la vasca di prima pioggia,

in quanto senza di essa non avrebbe senso inserirlo nella rete.

Il suo compito è quello di dividere le acque di prima pioggia dalle successive,

nonché by-passare la vasca di accumulo e la successiva depurazione per poter

scaricare le acque eccedenti quelle di prima pioggia direttamente nel ricettore finale.

Il principio di funzionamento è quello di valutare, idraulicamente o

meccanicamente, lo stato di avvenuto riempimento della vasca di prima pioggia,

quindi procedere con l’azione di by-pass.

Dall’illustrazione si nota come lo sfioro, quindi il by-pass, non avviene solo a causa

del completo riempimento della vasca di prima pioggia, ma avviene anche quando

la portata in arrivo supera una determinata soglia di altezza proporzionale

all’estensione del bacino stesso, derivante dal fatto che la portata in grado di

superare la soglia risulta essere sufficientemente diluita, tanto da poter essere


94

considerata di seconda pioggia anche se la vasca di accumulo non è stata riempita

totalmente.

Fig.4.3 Schema di funzionamento di un by-pass di una vasca di prima pioggia

Com’è già stato accennato in precedenza, vi sono due sistemi per constatare

l’avvenuto riempimento della vasca di prima pioggia, ovvero attivare l’azione di by-

pass:

� Sistema idraulico

pozzetto di by-passvasca di prima pioggia

Figura 4.4 Sistema idraulico per attivare l’azione del by-pass


95

Le acque di seconda pioggia riescono a sfiorare lo stramazzo posto nel pozzetto di

by-pass dal momento in cui il pelo libero dell’acqua nella vasca di prima pioggia

raggiunge il livello della soglia dello stramazzo stesso. Allo sbocco nella vasca di

prima pioggia, la tubazione di comunicazione è munita di un deflettore (raccordo a

T) che impedisce il riflusso delle sospensioni flottanti.

� Sistema meccanico

pozzetto di by-passvasca di prima pioggia

valvola a galleggiante

PIANTA

SEZIONE:

SITUAZIONE A

VALVOLA APERTA

SEZIONE:

SITUAZIONE A

VALVOLA CHIUSA

galleggiante

Figura 4.5 Sistema meccanico per attivare l’azione del by-pass

Allo sbocco nella vasca di prima pioggia, vi è un dispositivo costituito da una

valvola in acciaio connessa a un galleggiante, il quale consente alla valvola di

chiudersi quando riceve la spinta dall’acqua presente nella vasca, una volta che in

quest’ultima si è raggiunto il livello massimo.

Il vantaggio, che questo sistema presenta rispetto al precedente, è legato al fatto che

in questo modo non vi è la necessità di porre il pozzetto di by-pass alla stessa quota


96

della vasca di prima pioggia, ma nel contempo, risulta essere un sistema più

complesso che rischia spesso di incepparsi, avendo quindi necessità di

manutenzioni periodiche, cosa non necessaria nel primo metodo.

4.3.2 Scaricatore di piena

Gli scaricatori di piena sono manufatti atti a deviare in tempo di pioggia, verso i

ricettori finali, le portate meteoriche eccedenti le portate nere diluite, definite come

compatibili con l’efficienza degli impianti di trattamento delle acque reflue urbane.

Durante gli eventi meteorici si verificano diluizioni spinte delle acque convogliate

nelle reti miste di drenaggio urbano e diviene possibile, se necessario, smaltire parte

delle acque in arrivo nell’emissario più vicino.

Il controllo delle portate defluenti verso valle è effettuato disponendo all’interno del

sistema di drenaggio uno scolmatore o scaricatore di piena che:

� devia verso il recapito finale le portate eccedenti il valore limite ammesso

nella rete di valle (scaricatori di alleggerimento);

� convoglia all’impianto di depurazione l’intera portata in arrivo fino quando

essa non è sufficientemente diluita e tale da poter essere scaricata nel

recapito finale più vicino (ricettore naturale).

In generale la progettazione dei manufatti ripartitori deve rispondere alla duplice

esigenza:

� di assicurare, dal punto di vista idraulico, una buona efficienza ai vari regimi

di funzionamento, in modo da ridurre convenientemente le portate immesse

nel deviatore e conseguentemente le dimensioni e i costi dello stesso;

� di garantire, dal punto di vista ambientale, che lo scarico delle acque sfiorate

verso il ricettore non si traduca in una fonte di inquinamento tale da

attenuare sensibilmente

� i presunti vantaggi ipotizzati all’atto dell’impostazione progettuale della

fognatura e degl’impianti di depurazione [Bonomo et al., 1993] .


97

Il dimensionamento degli scaricatori di piena è legato alla determinazione della

portata di soglia Qnd (portata nera diluita) in rete unitaria, o Qbd (portata bianca

diluita) in caso di rete esclusivamente pluviale, oltre la quale inizia lo sfioro verso il

ricettore. Tale portata è definita in funzione di quella massima accettabile dalla rete

di valle per gli scaricatori di alleggerimento, invece nel caso di scaricatori

predisposti all’ingresso di un impianto di trattamento, in funzione delle dimensioni

dell’impianto e conseguentemente della portata che può essere trattata nei periodi di

pioggia.

Lo scaricatore divide la portata P in arrivo in quella derivata Q verso la depurazione

e in quella P-Q sfiorata verso il ricettore attraverso il canale emissario. Nella Figura

4.6 vengono riportati gli schemi idraulici di funzionamento degli scaricatori di

piena nei sistemi fognari separati e unitari, che consentono lo scarico nel ricettore,

solo quando la portata supera un valore di soglia prefissato.

Figura 4.6 Schemi di funzionamento dello scaricatore di piena per reti unitarie e separate [Artina et al.,1997].


98

Nel caso di sistemi unitari, la portata Q dovrebbe essere costantemente uguale a

quella di soglia Qnd (portata nera diluita) espressa in funzione del rapporto di

diluizione:

nm

nd

Q

Qr = (9)

dove Qnm è la portata media nera in tempo asciutto.

Da tale definizione ne consegue:

nmnmnmnd QrQQrQ ⋅−+=⋅= )1( (10)

in cui nmQr ⋅− )1( rappresenta il valore di soglia della portata meteorica(detta anche

bianca) Qb.

Per le fognature unitarie, la portata di inizio sfioro viene individuata adottando un

opportuno valore del rapporto di diluizione r, generalmente scelto nell’intervallo

2,5-5.

Dunque nell’istante di inizio sfioro la portata Qnd= r Qnm complessivamente

derivata verso la depurazione, è costituita dalla somma della portata nera media Qnm

e della portata meteorica (r-1) Qnm .

Con tale soluzione, i sistemi unitari consentono di avviare alla depurazione una

significativa aliquota di acque meteoriche , con un beneficio ambientale non

trascurabile. Tuttavia il controllo quali-quantitativo dello scarico nei corpi idrici

basato esclusivamente sull’utilizzazione nelle reti urbane di scaricatori di piena non

può ritenersi sufficiente, dal momento che il regime pluviometrico del nostro e di

molti altri paesi è caratterizzato da precipitazioni saltuarie, irregolari e con intensità

medie significative. Con tali dispositivi quindi non è possibile limitare

efficacemente né il numero di scarichi annui, né le masse di inquinanti scaricate, né

le concentrazioni di inquinanti allo scarico, né la concentrazione degli inquinanti

dello scarico, neppure adottando valori elevati del rapporto di diluizione r , che

comunque comporterebbero elevati oneri di investimento sia per le reti di drenaggio

che per gli impianti di trattamento e maggiori oneri gestionali di questi ultimi.


99

I processi di formazione, accumulo e rimozione degli inquinanti nel bacino e nella

rete di drenaggio sono governati da fattori caratterizzati da elevata aleatorietà e ciò

determina una forte variabilità da evento a evento, delle caratteristiche qualitative

delle acque dei drenaggio urbane, ne consegue che necessariamente l’efficacia degli

scaricatori di piena , così come quella delle vasche di prima pioggia, non può che

essere valutata in termini statistici attraverso l’uso di modelli di simulazione

continua a base fisica opportunamente tarati sulla base di eventi dettagliatamente

monitorati.

Nel caso di fognature separate, l’adozione di scaricatori di piena secondo lo schema

proposto, deriva dalla volontà di escludere dallo scarico diretto nel recettore una

portata meteorica di base Qbd , ritenuta inquinata per presenza di ineliminabili

allacciamenti neri o di sostanze indesiderabili nelle acque di dilavamento delle

superfici urbane. La portata di soglia Qbd dello scaricatore, non potendo essere

definita in base al rapporto di diluizione r, non essendo presenti o non essendo note

le portate nere, è adottata tenendo conto dei limiti di compatibilità dell’impianto di

depurazione.

Gli scaricatori di piena oltre ad avere il compito di partizione della portata in arrivo

devono, specialmente nei casi di smaltimento nei ricettori con difficile ricambio

idrico, operare un controllo dei carichi di inquinante smaltiti.

Pertanto gli stessi vanno suddivisi in :

- scaricatori con funzione di partizione della portata;

- scaricatori con funzione di ridurre i carichi inquinanti smaltiti con le portate

eccedenti.

Gli scaricatori con funzione di partizione della portata che deviano la portata in

eccesso nell’emissario in arrivo sono:

- sfioratori laterali a soglia bassa;

- sfioratori laterali a soglia inclinata;

- sifoni;

quelli che deviano nel deviatore le portate da avviare alla depurazione sono:


100

- scaricatori a salto;

- derivatori frontali;

- derivatori laterali.

Si preferisce in genere ricorrere a sfioratori laterali quando non si disponga di forti

dislivelli lungo il percorso delle acque nere, mentre sono più efficaci i derivatori

quando la rete è caratterizzata da forti dislivelli o, comunque, se la corrente è dotata

di notevole energia cinetica.

Gli scaricatori con funzione di ridurre i carichi inquinanti smaltiti con le portate

eccedenti sono:

- sfioratori laterali a soglia alta e limitatore di portata al fondo;

- scaricatore a bacino di calma;

- scaricatore a vortice.

Dimensionamento degli scaricatori di piena

Nel panorama nazionale, sulla specifica problematica sono stati presentati numerosi

spunti ed indicazioni che rivestono quasi sempre carattere di indicazione progettuale

piuttosto che di disposizione normativa.

Nel caso di sistema di progetto di tipo unitario, il collettamento nel sistema

comunale della portata nera (che deve essere inviata alla depurazione) verrà

realizzato mediante opportuno manufatto scaricatore sul collettore finale, la cui

funzione è quella appunto di lasciar procedere verso la depurazione l’intera portata

in arrivo, finché essa non è sufficientemente diluita, e di convogliare verso il

pozzetto di by-pass (nonché verso la vasca di prima pioggia) le portate eccedenti la

soglia. La portata nera da addurre alla depurazione è assunta, secondo il P.R.R.A.

(Piano Regionale per il Risanamento delle Acque), pari al più elevato dei seguenti

valori (www.asm.pv.it/download/regolamento_fognatura/allegato2.pdf):

− Apporto di 750 l/ab·gg (litri per abitante equivalente al giorno), elevato a

1000 l/ab·gg in corrispondenza di sfioratori le cui acque eccedenti siano

recapitate direttamente in laghi ovvero sul suolo o negli strati superficiali del


101

sottosuolo, considerati uniformemente distribuiti nelle 24 ore; questo viene

determinato in termini idraulici, ossia per rapporto tra il consumo giornaliero

medio industriale accertato e la dotazione idrica della popolazione residente,

assunta pari a 200 l/ab·gg, considerando anche gli abitanti equivalenti degli

scarichi di acque reflue industriali non caratterizzabili in base all’apporto di

sostanze biodegradabili;

− Rapporto di diluizione pari a 2 rispetto alla portata nera, calcolata come

media giornaliera per gli apporti civili e come media su 12 ore per quelli

industriali, salvo presenza di significativi complessi che lavorino su più turni

giornalieri; il rapporto di diluizione è incrementato a 2,5 nel caso gli apporti

industriali, in termini di abitanti equivalenti, superino il 50% del totale.

Nella figura seguente si riporta lo schema di un manufatto scolmatore, dove si

indica come Q la portata in arrivo allo scolmatore, come q la portata che prosegue

verso l’impianto di trattamento dei reflui, e come Q-q la portata scolmata che

finisce nel pozzetto di by-pass.

verso la depurazione

SCOLMATORE

Q

al pozzetto di by-pass

q

Q-q

Figura 4.7 Partizione della portata in uno scaricatore di piena


102

Q

Q-q

qA A

B

B

al pozzetto di by-pass


collettore

Pianta

Q q

L

Sezione A-A Sezione B-B

Nella pratica, molteplici sono le tipologie di scolmatori utilizzati (laterali a soglia

bassa, alta o inclinata, a sifone, a salto, ecc…).

Il tipo più frequente nella consuetudine progettuale è quello laterale a soglia bassa,

dove l’illustrazione seguente ne riporta un esempio in pianta e in sezione.

Figura 4.8 Scaricatore a sfioro laterale, a soglia bassa

Figura 4.9 Manufatto scolmatore

presente nella rete fognaria di

Bologna


103

Questo tipo di manufatto é anche il solo per il quale il dimensionamento idraulico,

ancorché non immediato, é possibile tramite uno schema di calcolo semplificato.

Esso viene realizzato in genere in condotte a debole pendenza, dove l’instaurarsi del

regime di corrente lenta ne garantisce una maggiore efficienza.

Le equazioni che ne governano il funzionamento sono:

20

20

00 2gA

QhEE +== (costante) (11)

dove:

E energia specifica della corrente nella generica sezione dello scolmatore;

E0 energia specifica nella sezione a valle dello scolmatore;

h0 quota del pelo libero di moto uniforme nel condotto derivatore per la portata

Q0, e da essa deducibile dalla equazione del moto uniforme;

Q0 portata in transito verso il depuratore in corrispondenza della massima

portata in arrivo da monte;

A0 area della sezione bagnata quando nel derivatore transita la portata Q0;

( ) ( )shgshxQ −⋅⋅⋅−⋅∆⋅=∆ 2µ (12)

dove:

∆Q portata sfiorata nel tratto di soglia di lunghezza ∆x;

µ coefficiente di efflusso (0,39-0,4);

h quota del pelo libero nel del tratto ∆x;

s altezza della soglia (che deve essere assunta almeno pari o meglio

superiore alla quota di moto uniforme della portata per cui ha inizio lo

sfioro);

La lunghezza L dello scaricatore si deduce integrando per differenze finite il

sistema di equazioni (11) e (12), risalendo controcorrente dalla sezione 0 posta

subito a valle della soglia.


104

L

hn

h1

h0

Qmax Q01Q

sez.n sez.1 sez.0

delta x1

E’ opportuno fissare il passo d’integrazione nella altezza h piuttosto che nella

ascissa; tale ∆h viene quindi sommato al valore iniziale h0 ottenendo la quota

liquida h1=h0-∆h nella sezione 1 posta a monte della 0 di ∆X1. Si calcola poi con

(11) la portata Q1 che transita in 1, quindi ∆Q01 = Q1-Q0, da sostituirsi in (12) per

ottenere l’aliquota ∆X1. La portata transitante nella sezione 1 è ovviamente

Q1=Q0+∆Q01. Con lo stesso ∆h si risale verso la sezione 2, e così via, e la procedura

ha termine nella sezione n dove Qn = Qmax (portata massima proveniente da monte).

La lunghezza L della soglia è quindi pari alla somma dei ∆X i calcolati ai vari passi.

Si riporta di seguito l’andamento del pelo libero in corrispondenza della soglia

sfiorante, relativo al caso analizzato.

Figura 4.10 Andamento del pelo libero in corrispondenza della soglia sfiorante

Lo scolmatore viene inserito anche in reti di tipo separato, quando si cerca di

ottimizzare l’efficacia delle vasche di prima pioggia, in quanto in questo modo si

riduce la frequenza di utilizzo delle vasche, si riduce il volume degli scarichi nel

ricettore, nonché il carico inquinante in esso sversato.


105

In questo caso, il sistema pozzetto di by-pass/vasca di prima pioggia non entrano in

gioco ad ogni evento meteorico, ma solo se quest’ultimo ha una certa rilevanza dal

punto di vista dell’intensità di pioggia.

Lo schema di connessione in questo caso è il seguente:

scolmatore

pozzetto di by-pass

scarico alricettore vasca di prima pioggia

fogna bianca

fogna nera


Figura 4.11 Scolmatore inserito in una rete di tipo separato

In questo caso, la valutazione della lunghezza L della soglia dello scolmatore, viene

effettuata allo stesso modo visto precedentemente per il sistema unitario, mentre per

la valutazione della portata massima di soglia da addurre alla depurazione, questa

viene valutata in funzione dell’estensione del bacino di pertinenza, e la si ricava

facilmente con l’ausilio di tabelle.


106

4.3.3 Vasca di accumulo delle acque di prima pioggia

Le vasche di prima pioggia sono costituite essenzialmente da serbatoi interrati in

C.A., muratura o altro materiale, e sono idonee a stoccare entro pareti impermeabili

il volume di acque meteoriche corrispondente alle acque di prima pioggia, con

possibilità di svuotamento differito nella rete di fognatura o di invio al trattamento.

Un esempio è riportato in Figura 4.12.

Figura 4.12 Vasca di prima pioggia a servizio di una infrastruttura stradale

[Musilli SpA]

Figura 4.13 Vasche di prima pioggia prefabbricate a sezione rettangolare e

circolare, connesse la pozzetto di by-pass [Musilli SpA]


107

I manufatti devono rispettare le seguenti prescrizioni minime:

� capacità di accumulo fino al volume calcolato per le acque di prima pioggia;

� sfioro continuo e indisturbato delle acque di seconda pioggia che possono

essere indirizzate allo smaltimento;

� svuotamento in fognatura entro 48 ore dalla fine della precipitazione,

mediante pompaggio o a gravità.

Tipologie di vasche di prima pioggia

Le vasche di prima pioggia si distinguono in base al diverso inserimento all’interno

della rete fognaria in: vasche in linea, vasche fuori linea.

In funzione delle diverse modalità di alimentazione le vasche di prima pioggia si

distinguono in: vasche in transito, vasche in cattura.

Le vasche si dicono in linea (Figura 4.14 e 4.15), quando l’invaso è realizzato in

serie al collettore fognario. In tal caso, la portata in ingresso coincide sempre con la

portata proveniente dal sistema di monte, mentre la portata in uscita è regolata da

una bocca di efflusso, dimensionata in modo da limitare la portata al massimo

valore ammesso qmax di valle.

Durante l’evento meteorico, la portata in arrivo eccedente qmax viene

temporaneamente invasata in vasca e poi scaricata nel ricettore.

Figura 4.14 Schema impiantistico di inserimento di una vasca di prima pioggia in linea in un sistema fognario unitario [Ciaponi et al., 2005]. Figura 4.15 Schema impiantistico di inserimento di una vasca di prima pioggia in linea in un sistema fognario separato [Ciaponi et al., 2005].


108

Le vasche, invece, si dicono fuori linea (Figura 4.16, 4.17, 4.18 e 4.19), quando

l’invaso è realizzato in derivazione rispetto alla rete fognaria.

Nei sistemi unitari, la vasca è sempre accoppiata ad uno scaricatore di piena che

alimenta la vasca quando la portata in arrivo da monte supera il valore di inizio

sfioro qo . Lo scaricatore può essere associato ad un dispositivo di by-pass che

esclude la vasca quando questa è piena.

Nelle fogne pluviali, invece, la vasca non deve essere necessariamente accoppiata

ad uno scolmatore di piena. In tal caso, tutta la portata in arrivo da monte viene

inviata nella vasca fino a quando è piena, dopo di che la portata viene scaricata nel

ricettore mediante un dispositivo che consente di bypassare la vasca.

La presenza o l’assenza del by-pass che intercetta la portata quando la vasca è piena

determina un’ulteriore distinzione delle vasche in “vasche di cattura” e “vasche di

transito”. Raggiunto il riempimento totale della vasca, la portata in ingresso viene

scaricata nel ricettore attraverso il by-pass senza miscelarsi con il volume contenuto

nella vasca nel caso di vasche di cattura (Fig. 4.16 e 4.17), viceversa nelle vasche di

transito (Fig. 4.18 e 4.19) la portata viene scaricata nel ricettore a mezzo di uno

scaricatore posto nella vasca stessa. Ciò comportata una miscelazione della portata

in arrivo con quella accumulata in vasca.

In definitiva, le vasche di cattura sono da preferire quando ci si attende un forte

inquinamento iniziale dell’onda di piena conseguente al dilavamento dei collettori

fognari, quelle di transito sono utilizzate per aree in cui la produzione di carico

inquinante è piuttosto costante nel tempo [Ciaponi et al., 2005].

Quale dei due schemi sia più efficace ai fini della protezione del corpo ricettore non

è definibile a priori. Le vasche di cattura sono più efficaci nei casi in cui i

pollutogrammi sono caratterizzati da un significativo effetto di first flush. Le vasche

di transito sono più efficaci nel caso, molto meno frequente, in cui ci sia un effetto

di last flush.


109

Figura 4.16 Schema impiantistico di inserimento di una vasca di prima pioggia

fuori linea da cattura in un sistema fognari unitario [Ciaponi et al., 2005].


fuori linea di cattura in un sistema fognario separato [Ciaponi et al., 2005].


fuori linea di transito in un sistema fognario unitario [Ciaponi et al., 2005].


fuori linea di transito in un sistema fognario separato [Ciaponi et al., 2005].

Com’è stato visto nel punto precedente relativo al pozzetto di by-pass, affinché si

possano scindere le acque di prima pioggia da quelle di seconda pioggia, bisogna

progettare la vasca di accumulo in modo tale che essa risulti riempita con le sole


110

acque di prima pioggia.Quindi di fondamentale importanza risulta essere il calcolo

del volume della vasca che può essere condotto con diversi metodi. Vengono di

seguito analizzati i due metodi più utilizzati in ambito progettuale: il metodo

dell’altezza di prima pioggia e il metodo del tempo di corrivazione.

4.3.3.1 Valutazione del volume della vasca col metodo dell’altezza di

prima pioggia

Tale metodo si basa sul Regolamento Regionale del 24 marzo 2006 n. 4 della

Regione Lombardia “ Disciplina dello smaltimento delle acque di prima pioggia e

di lavaggio delle aree esterne”, in attuazione dell' articolo 52, comma 1, lettera a)

della legge regionale 12 dicembre 2003, n. 26 (BURL del 28 marzo 2006 n. 13, 1°

suppl. ord.) che all’art.2 comma 1 punto c) cita: le “acque di prima pioggia” sono

quelle corrispondenti, nella prima parte di ogni evento meteorico, ad una

precipitazione di 5 mm uniformemente distribuita sull'intera superficie scolante ser-

vita dalla rete di raccolta delle acque meteoriche.

Quindi, definito il valore dell’altezza di prima pioggia, h=5mm assunto secondo la

legge sopraccitata e la superficie complessiva del bacino scolante Stot, resta da

suddividere l’intera superficie in tante superfici Si caratterizzate da un valore

costante del coefficiente di afflusso φi, individuando quindi la superficie equivalente

che è pari a:

[ ]∑=

⋅=n

iiieq mSS

1

2ϕ (13)

vengono di seguito riportati alcuni valori del coefficiente di afflusso φ in funzione

della superficie scolante:


111

TIPOLOGIA URBANA φ

Zone centrali con densa fabbricazione (strade lastricate) 0,70 ÷ 0,90

Zone urbane destinate a restare con scarse aree scoperte 0,50 ÷ 0,70

Zone urbane destinate al tipo di città giardino 0,25 ÷ 0,50

Zone urbane sempre non fabbricate e non pavimentate 0,10 ÷ 0,30

Prati e parchi 0,00 ÷ 0,25

A questo punto risulta essere facilmente determinabile il volume delle acque di

prima pioggia attraverso la formula:

[ ] [ ] [ ]

⋅⋅=mm

mmSmmhmV eqtot 1000

123 (14)

4.3.3.2 Valutazione del volume della vasca col metodo del tempo di

corrivazione

Il tempo di corrivazione può essere definito come: “ Il tempo occorrente ad una

particella d’acqua per percorrere il tracciato idraulicamente più lungo della rete di

drenaggio fino alla sezione di chiusura. (M. Di Fidio)” oppure “Il tempo di

corrivazione di una data sezione S di una rete fognante è il tempo tCorr necessario

alla goccia d’acqua caduta, per precipitazione meteorica nel bacino di riferimento,

nel punto più distante dalla sezione S considerata, per raggiungere, per gravità, la

sezione S stessa. (Karl Sigmund)”.

Quindi nota la geometria e le caratteristiche della rete fognante, in corrispondenza

di un evento meteorico è possibile risalire al tempo di corrivazione; effettuiamo

inoltre l’approssimazione che solo una pioggia continua dell’ordine dei 5÷15 minuti

(che indicheremo come tempo di assorbimento tass) è sufficiente ad immettere in

soluzione acquosa la parte più significativa delle sostanze inquinanti presenti sulla

superficie del bacino scolante (www.musilli.it). Pertanto, il tempo interessato

dall’evento inquinante è dato dalla somma del tempo di assorbimento tass e del


112

tempo di corrivazione tCorr . Il tempo tmeteor viene assunto come tempo di riferimento

per stimare la massima portata idrica meteorica per unità di area di bacino

interessato )/( 3 hasmqp ⋅ indicata anche come portata specifica al colmo di piena.

Si ha quindi:

tmeteor = tass + tCorr (15)

Per poter determinare la massima portata meteorica qP, è necessario fissare

l’intensità di pioggia i (mm/h) e il coefficiente di afflusso φtot relativo all’intera

superficie scolante, valutato con media pesata in funzione dell’estensione delle varie

superfici Si a diverso valore di φ.

Dunque qP vale:

⋅⋅=

has

miqp

2

360

ϕ (16)

Noto qP, il volume specifico di prima pioggia vP si ricava attraverso la seguente

formula:

[ ]

⋅⋅

⋅=

min60min

33 st

has

mq

ha

mv meteorPP (17)

Infine detta Stot l’area complessiva, il volume totale di acqua di prima pioggia Vtot

con cui progettare la vasca di accumulo si calcola come segue:

[ ] [ ]haSha

mvmV totPtot ⋅

=

33 (18)


113

4.3.3.3 Dimensionamento e caratteristiche costruttive della vasche di

prima pioggia

Per quanto riguarda il dimensionamento delle vasche di prima pioggia,

l’EPA(Environmental Protection Agency) americana ha predisposto la seguente

Tabella che riassume i parametri per il calcolo del volume da assegnare alle capacità

di accumulo dei primi deflussi meteorici [USEPA, 2005].

Inquinanti Superficie del bacino Esempi di industria Livello di pioggia che deve essere contenuto

Sostanze facilmente asportabili, come

materiali solubili, polveri fini e limi

Impermeabile: asfalto, cemento, bitume

Impianti di confezionamento di

calcestruzzo

10 mm

Sostanze difficili da rimuovere come olii,

grassi, e altri idrocarburi non volatili

Impermeabile: asfalto, cemento, bitume

Impianti petrolchimici,

autofficine, industrie chimiche, impianti di produzione di bitume,

parcheggi e strade

15 mm

Tutti i tipi di inquinanti Superfici permeabili (comprese superfici naturali) delle quali i depositi di inquinante

non vengono facilmente asportati

Mercati, aree a verde attrezzato

20 mm

Tabella 4.2 Criteri di dimensionamento per i sistemi di contenimento delle acque di

prima pioggia [USEPA, 2005].

Nelle vasche di prima pioggia si distinguono le seguenti parti:

-sezione di ingresso

- sezione di accumulo

- sezione di scarico

Sezione d’ingresso

All’ingresso della vasca una particolare valvola o paratoia ha il compito di

impedire, una volta stoccate le acque di prima pioggia, l’immissione di ulteriori


114

portate, così da impedire il rimescolamento tra di esse. È necessario realizzare un

pozzetto selezionatore a monte della vasca di accumulo, che abbia la funzione di

convogliare le acque di prima pioggia nella vasca di accumulo e, in seguito, le

rimanenti direttamente nel recapito finale. All’interno di tale pozzetto deve essere

installata una sonda pioggia, che segnali l’inizio e la fine della precipitazione.

Sezione di accumulo

In questa zona si accumula il volume di prima pioggia proveniente dalla tubazione

d’ingresso. Il dimensionamento delle vasche di prima pioggia è strettamente legato

alla valutazione del volume di accumulo, che è funzione solo delle superfici scolanti

a monte. Il calcolo, peraltro molto semplice, prevede l’applicazione della seguente

formula:

hSV ⋅= (19)

in cui:

V è il volume utile della vasca [3m ], compreso fra il livello minimo e massimo della

sezione di accumulo, riferito all’area di base della stessa vasca;

S è la superficie scolante impermeabile servita dalla rete di drenaggio [2m ];

h è l’altezza di pioggia distribuita sull’intera superficie scolante [m].

Il volume di accumulo deve essere compreso fra un livello minimo, sempre presente

in vasca necessario per garantire l’immersione e l’innesco delle pompe, e un livello

massimo, pari alla quota di fondo tubo del condotto in entrata. La forma e le

dimensioni della camera di accumulo, per un dato volume, possono essere assai

diverse poiché devono tener conto di eventuali condizionamenti dovuti allo spazio

disponibile, alla natura dell’area, ecc.

È opportuno che il fondo della vasca sia leggermente in pendenza, e che le pareti

siano raccordate ad esso da smussi, in modo da limitare la formazione di depositi e

sedimenti.

La sezione di accumulo, visto i tempi prolungati di stazionamento del liquame,

svolge anche la funzione di dissabbiatore: essa separa dall’acqua le sostanze inerti

sedimentabili, che vengono raccolte sul fondo della vasca.


115

Sezione di scarico

Dopo un certo tempo dalla fine dell’evento meteorico, le acque di prima pioggia

sono rilanciate con portata controllata e utilizzando elettropompe sommerse alla

fognatura o alla sezione di trattamento. È buona norma prevedere due pompe con

funzionamento alternato in modo da poter assicurare le manutenzioni ordinarie e

straordinarie senza l’interruzione del sistema, e da garantire un utilizzo efficiente

dal punto di vista economico. E’opportuno che la sede delle pompe sia protetta da

un gradino di altezza variabile, funzione delle dimensioni della vasca stessa e delle

caratteristiche dell’acqua in arrivo, avente lo scopo di prevenire l’afflusso di sabbie

nella zona di azione delle pompe, riducendo così i rischi di abrasione delle giranti. Il

ciclo di funzionamento delle pompe viene impostato in modo tale che dopo 48 ore

dalla fine dell’evento meteorico, così come previsto dalla L.R. 62/85 (Regione

Lombardia), la vasca sia vuota e pronta a ricevere un nuovo flusso d’acqua.

Qualora inizi a piovere prima che siano trascorse le 48 ore, la sonda del pozzetto

selezionatore riazzera i vari consensi a quadro, predisponendo lo stesso per un

nuovo ciclo.

4.3.3.4 Modalità di svuotamento della vasca

Lo svuotamento di una vasca di prima pioggia, ferma restando la necessità di

limitare la portata a valori compatibili con la capacità massima di ricezione del

sistema posto a valle (rete o depuratore), può essere realizzato secondo differenti

soluzioni, essenzialmente riconducibili a due principali modalità:

� Svuotamento in continuo, anche durante l’evento meteorico

� Svuotamento intermittente, in genere con inizio successivo all’esaurimento

del deflusso generato dall’evento meteorico

Lo svuotamento in continuo, tipicamente applicato alle vasche in linea costituisce il

sistema più semplice dal punto di vista costruttivo e gestionale. Richiede

l’installazione di una bocca di efflusso in grado di limitare la portata in uscita al

valore massimo ammissibile per il sistema posto a valle. Comporta a parità di


116

volume della vasca, l’accumulo e l’invio alla depurazione di volumi di pioggia

maggiori rispetto allo svuotamento intermittente.

Nel caso di svuotamento in continuo i vantaggi che ne derivano sono legati

all’assenza di organi meccanici in movimento e all’assenza di dispositivi di

controllo dello svuotamento della vasca mentre si ha lo svantaggio che vengono

inviati all’impianto di trattamento volumi elevati.

Lo svuotamento intermittente, applicabile a tutti gli schemi impiantistici con vasca

fuori linea e agli schemi di vasche in linea in sistemi pluviali, è il sistema

complesso dato che contempla la definizione dell’istante di inizio del processo di

svuotamento (ed eventualmente la sua interruzione temporanea se il deflusso

meteorico torna ad essere diverso da zero), nonché il controllo della portata in uscita

dalla vasca in funzione della portata defluente nel canale derivatore dello scaricatore

di piena (negli schemi fuori linea) e nel sistema di valle. Comporta a parità di

volume della vasca, l’accumulo e l’invio alla depurazione di volumi di pioggia

minori rispetto allo svuotamento in continuo. Nel caso di svuotamento intermittente

si ha l’inizio svuotamento dopo un intervallo (pari a ∆T meno la durata dello

svuotamento) dall’azzeramento della portata meteorica di deflusso ed esclusione

della vasca fino al suo totale svuotamento .

Da un punto di vista normativo, lo svuotamento della vasca con adduzione nel

sistema di trattamento, deve avvenire entro e non oltre le 48 ore dalla fine della

precipitazione, in modo tale da rendere il sistema disponibile all’arrivo delle

successive acque di prima pioggia.

Va precisato che lo svuotamento può avvenire a gravità mediante un’elettrovalvola

di intercettazione ad apertura controllata, posta sulla condotta di svuotamento

oppure mediante pompa di svuotamento.

Bisogna inoltre fare in modo che la portata sia dell’ordine di 3÷6 l/s in modo tale da

poter esser convogliata adeguatamente nel sistema di trattamento, e che lo

svuotamento avvenga in un tempo compreso tra le 2 e le 8 ore, in funzione del

volume utile d’invaso.


117

Lo svuotamento della vasca viene diretto da un quadro di controllo:

Vasca diprima pioggia

Quadro elettrico

Pompa di rilancio

Pozzetto di by-pass

Uscita di primapioggiaSonda rilevatrice

di pioggia

Interruttore

di livello

Figura 4.20 Svuotamento della vasca mediante quadro di controllo

La pompa viene attivata automaticamente da un quadro elettrico programmato

solitamente con il PLC (Programmable Logic Controller), dispositivo specializzato

nella gestione dei processi industriali. Il PLC esegue un programma ed elabora i

segnali digitali ed analogici provenienti da sensori e diretti agli attuatori presenti in

un determinato impianto, ed elabora il segnale di una sonda rilevatrice di pioggia

installata sulla condotta di immissione nel pozzetto.

Così conformata, la vasca opera come segue. All’inizio della precipitazione

segnalata dall’apposita sonda rilevatrice, le acque meteoriche di dilavamento che si

immettono nel pozzetto di by-pass defluiscono nella vasca di accumulo,

inizialmente vuota, attraverso la tubazione di comunicazione. Durante la

precipitazione, la vasca si riempie fino al livello della soglia dello stramazzo nel

pozzetto di by-pass. Da questo momento le acque risultanti dalle piogge successive

sfiorano sullo stramazzo e defluiscono nella rispettiva condotta di scarico. Alla fine

della precipitazione, la sonda rilevatrice invia un segnale al quadro elettrico il quale


118

avvia la pompa di rilancio dopo un intervallo di tempo pari a 48 h meno il tempo di

svuotamento previsto. Se durante tale intervallo inizia una nuova precipitazione, la

sonda riazzera il tempo di attesa. Una volta svuotata la vasca di prima pioggia,

l’interruttore di livello disattiva la pompa, facendo in modo che essa risulti essere

sempre immersa in acqua per evitare il suo inceppamento.

Dopo di ciò, il sistema si rimette in situazione di attesa fino al nuovo evento

meteorico.

Nel caso in cui il sistema di svuotamento sia a gravità, la condotta è dotata di

elettrovalvola che si apre a seguito di un segnale di consenso derivante dal quadro

di controllo.

4.3.3.5 Posa in opera e manutenzione della vasca di prima pioggia

Le vasche sono poste in uno scavo di dimensioni tali da accogliere i manufatti e con

una profondità che consenta i collegamenti idraulici con la rete fognaria in ingresso

ed in uscita all’impianto.

Il piano di posa deve essere orizzontale, senza asperità. È sufficiente realizzare un

piano in calcestruzzo magro dello spessore di 10-15 cm.

Nel caso di vasca prefabbricata si deve collocare il manufatto secondo il disegno

fornito dalle case costruttrici. Nel caso di più vasche, queste dovranno essere

accostate in modo che le aperture di collegamento coincidano e che gli spigoli

verticali combacino. Si deve quindi procedere alla sigillatura delle aperture di

collegamento con una bandella di giunzione seguendo le istruzioni allegate al

materiale compreso nella fornitura.

La copertura della vasca deve essere munita di chiusini in ghisa per consentire il

prelievo di campioni, o per eseguire manutenzione alla vasca e agli organi che la

compongono (pompa, sonda rilevatrice di pioggia, valvola a galleggiante, ecc…)

Nel caso in cui la copertura sia interrata, dovranno essere realizzati, a cura del

committente, delle camerette e dei torrini di prolunga con relativi chiusini per


119

portare gli accessi alle vasche al piano di calpestio. Le camerette ed i torrini

dovranno garantire la perfetta tenuta idraulica.

Nel caso in cui le camerette ed i torrini d’ingresso ed uscita siano anch’essi

prefabbricati, si dovrà prevedere un’idonea sigillatura con malta tra i manufatti.

La gestione delle vasche di prima pioggia e degli altri eventuali manufatti associati

(scaricatori di piena, by-pass, apparecchiature di lavaggio e scarico, stazioni di

pompaggio) è attuata attraverso interventi di controllo, manutenzione ordinaria e

manutenzione straordinaria, al fine di:

� garantire, attraverso il funzionamento continuo e regolare dell’ impianto, il

perseguimento degli obiettivi di tutela ambientale posti a base della sua

progettazione;

� impedire la degradazione delle strutture e dei macchinari installati;

� evitare problemi di impatto negativo nei confronti della cittadinanza;

� evitare problemi dell’ ambiente (cattivi odori, eccessivi rumori, scarichi

inquinanti incontrollati);

� garantire la salute degli operatori .

La progettazione dovrà quindi tenere conto delle esigenze gestionali dedicando

particolare cura alle problematiche relative all’accesso e all’ispezione della vasca,

nonché all’estrazione delle apparecchiature e dei dispositivi meccanici installati.

L’ispezione della vasca dovrebbe essere garantita anche in condizioni di vasca

piena, per tutto il suo sviluppo, attraverso passerelle laterali o centrali poste al di

sopra del massimo livello idrico previsto. L’’accesso alle passerelle dovrebbe essere

consentito attraverso normali scale, evitando per quanto possibile l’uso di botole e

gradini alla marinara che, pur essendo molto più economici, comportano difficoltà

di utilizzo tali da disincentivare gli interventi ispettivi. Nelle vasche coperte, vanno

inoltre previsti opportuni sistemi di aerazione e ventilazione che garantiscano

l’eliminazione di eventuali esalazioni che possono determinare esplosioni, asfissia o

effetti i tossici. La ventilazione degli spazi interni alle vasche è anche finalizzata a


120

determinare condizioni ambientali favorevoli ad una a maggiore durata dei

materiali.

Sulla base di simulazioni, si può ritenere che lo svuotamento intermittente con ∆T

pari a 24 ore rappresenti la modalità di svuotamento più conveniente, dato che

consente sia di ridurre in maniera rilevante le masse inquinanti scaricate nel corpo

idrico ricettore, sia di limitare a percentuali modeste i volumi di origine meteorica

inviati all’impianto di trattamento.

I tempi di permanenza dell’’acqua nelle vasche non devono essere troppo lunghi

per evitare lo sviluppo di fenomeni putrefattivi e, quindi, di gas nauseabondi e

tossici. In ogni caso, se le vasche sono coperte, vanno previsti sistemi di

ventilazione e di estrazione forzata dell’aria. Questi sistemi rappresentano anche

necessarie misure di sicurezza per gli operatori addetti alla gestione e alla

manutenzione

I solidi sedimentabili presenti nelle acque meteoriche di dilavamento si depositano

sul fondo delle vasche di prima pioggia. Questi sedimenti hanno un contenuto

significativo di materiale organico e, quindi, soprattutto quando le temperature sono

elevate, favoriscono lo sviluppo di batteri e microrganismi che causano problemi di

tipo igienico e cattivi odori.

Esistono diversi sistemi di pulizia delle vasche:

� Paratoie;

� Sistemi a depressione;

� Vasche Ribaltanti;

� Mixer ed eiettori.

I primi tre sistemi agiscono subito dopo che la vasca si è svuotata rimuovendo i

sedimenti depositati durante le fasi di riempimento, quiete e svuotamento.Il quarto

sistema funziona quando c’è ancora un certo quantitativo di acqua in vasca per

mantenere e riprendere in sospensione i solidi presenti nell’acqua invasata.

Ogni sistema di lavaggio è applicabile a tutte le possibili tipologie di vasche(in linea

o fuori linea, di transito o di cattura).


121

I diversi sistemi di pulizia sono equivalenti dal punto di vista dei costi di

investimento, ma richiedono impegni di potenza e consumi di energia molto diversi;

i sistemi di lavaggio mediante paratoie presentano i minori impegni di potenza e

consumi di energia, mentre quelli con mixer ed eiettori comportano i maggiori

impegni di potenza e consumano i maggiori quantitativi di energia. L’impiego di

eiettori aria-acqua elimina(o comunque riduce considerevolmente) i fenomeni

putrefattivi di tipo anaerobico che creano problemi in loco e nel sistema di valle

(rete fognaria o impianto di depurazione). Le concentrazioni molto elevate di solidi

sedimentabili nelle acque di lavaggio, tipiche dei sistemi che agiscono quando la

vasca è vuota, possono creare problemi significativi di deposito nella rete fognaria

di valle, soprattutto se le pendenze dei collettori sono contenute.

Figura 4.21 Cunicolo di ispezione lungo il perimetro della vasca


122

Figura 4.22 Sistema di pulizia con eiettori

Figura 4.23 Sistema di pulizia con vasche ribaltanti


123

Figura 4.24 Sistema di pulizia con paratoie


124

4.3.4 Impianti divisionali e di trattamento per piccole superfici

Nella pratica progettuale spesso accade che la superficie di scolo relativa

all’impianto divisionale e di accumulo delle acque di prima pioggia risulta essere di

modeste dimensioni (500 ÷ 5000 m2), quindi la scelta progettuale può essere quella

di inglobare in un unico manufatto non solo i dispositivi atti alla separazione e

all’accumulo, ma anche dispositivi atti a trattamenti di tipo primario, ovvero

grigliatura, dissabbiatura e disoleazione.

Figura 4.25 Sistema atto per la separazione, l’accumulo e il primo trattamento per

acque derivanti da piccole superfici di scolo

Pozzetto di by-pass

Dissabbiatore

Disoleatore Pozzetto di ispezione


125

L'impianto prevede tre bacini distinti: uno di scolmatura e by-pass, uno di

dissabbiatura e uno di separazione oli con filtro a coalescenza.

I piazzali interessati dalle precipitazioni meteoriche devono essere opportunamente

predisposti per favorire il convogliamento delle stesse in un unico punto in cui verrà

posizionato il pozzetto di by-pass, il quale svolge le funzioni descritte

precedentemente.

Le acque di prima pioggia iniziano il trattamento nella sezione successiva di

accumulo e dissabbiatura, dove vi rimangono per un tempo ottimale per consentire

la separazione dalle sostanze sedimentabili. Le acque così pretrattate vengono

avviate, attraverso la sezione di separazione oli, dove subiscono una flottazione

delle sostanze leggere.

In questa vasca viene impiegato un filtro a coalescenza col quale le microparticelle

di oli aderiscono ad un particolare materiale coalescente (effetto di assorbimento) e

dopo essersi unite tra loro aumentano la loro dimensione (effetto di coalescenza)

pertanto viene favorita la flottazione in superficie.

Dopo la disoleatura le acque finiscono in un pozzetto di ispezione nel quale

vengono anche convogliate le acque by-passate dal pozzetto a monte del sistema.

Tecnologie innovative

126

Capitolo 5

TECNOLOGIE INNOVATIVE

5.1 Premessa

Le problematiche relative alla separazione nonché al trattamento delle acque di

prima pioggia, sono diventate argomento di molti studi e ricerche a livello nazionale

e internazionale. Le acque meteoriche di dilavamento rappresentano un tema che

negli ultimi anni ha assunto un rilievo crescente, sia per gli aspetti relativi al

contributo all’inquinamento delle acque superficiali che alla loro regolazione

idraulica. Per questi motivi la corretta gestione delle acque meteoriche di

dilavamento è considerata, a livello internazionale, un elemento importante per il

raggiungimento degli standard di qualità ambientale dei corpi idrici.

Di seguito verranno analizzati due innovativi sistemi che tendono a rendere più

efficienti i sistemi analizzati nei capitoli precedenti:

− Serbatoi in lamiera ondulata;

− Sistema Stormfilter® (brevetto statunitense);

− Sistema a filtri (Filter System).

5.2 Serbatoi in lamiera ondulata

I serbatoi in lamiera ondulata sono stati esplicitamente ideati per applicazioni

interrate e per accumulare acqua. Le principali applicazioni di questi serbatoi sono:

- vasche di prima pioggia con sistema di depurazione delle acque;

- vasche volano;

- serbatoi ad uso domestico/industriale (riserva e riciclo dell’acqua,

antincendio);

- serbatoi ad uso irriguo.


127

5.2.1 Descrizione del manufatto

I serbatoi hanno forma circolare, sono modulari e garantiscono una perfetta tenuta

stagna, inoltre l’ondulazione favorisce una miglior posa in opera e incrementa la

resistenza meccanica.

Il prodotto risponde ad elevati standard di qualità e sicurezza:

− ottimo comportamento meccanico in quanto i serbatoi sono dimensionati per

resistere al transito di automezzi pesanti. L’ondulazione della lamiera, del

tipo S/LI125, conferisce al serbatoio un elevato modulo di resistenza. Lo

spessore della lamiera varia da un minimo di 1,25 mm a un massimo di 3,5

mm.

− ottima durata infatti è anche possibile assicurare una vita media del prodotto

superiore a 100 anni. Il trattamento protettivo base include l’adozione di uno

spessore maggiorato, definito spessore “sacrificale” della lamiera che risulta

sovradimensionata rispetto alle reali esigenze di resistenza meccanica. Con

almeno 1 mm di maggiorazione si è in grado di sopperire a eventuali

fenomeni di rapido deterioramento fisico della struttura. La durata nel tempo

del serbatoio viene quindi valutata esclusivamente in relazione allo spessore

del materiale aggiunto, assicurando inalterate nel tempo le prestazioni

meccaniche del prodotto finito. In relazione allo strato protettivo in zinco,

l’impiego di acciai trattati industrialmente (zincatura per immersione in

continuo) assicura una resistenza agli agenti corrosivi superiore al doppio di

quella assicurata in condizioni analoghe da un comune strato di zinco.

Problemi specifici possono essere risolti con trattamenti suplettivi. Al

tradizionale strato protettivo in zinco, possono essere abbinati rivestimenti

bituminosi, cementizi e vernici polimerizzate a base di uno dei seguenti

componenti: gomma clorurata e resina acrilica, resine epossidiche, resine

epossiviniliche, resine poliuretaniche o epossibitumi.


128

Figura 5.1 Serbatoio in lamiera ondulata

Il diametro dei serbatoi può variare da 1,2 a 3,5 m, lo spessore della lamiera varia

da 1,25 mm a 3,5 mm, e lo sviluppo massimo in lunghezza è di 13 m; oltre a tale

misura i tubi vengono uniti mediante apposito sistema di giunzione (collare).

Figura 5.2 Sistema di giunzione collare

Sistema di fissaggio collare


129

Modulo di base Giunto a "T" Giunto a gomito

Serbatoi in linea Serbatoi in batteria Serbatoi in linea con

collegamento di testa

I serbatoi sono realizzati con acciai conformi alla norma EN-ISO 10025, pre-zincati,

mediante processo industriale in continuo, secondo normativa EN 10142; giunti ed

accessori zincati per immersione a caldo secondo norma EN 1461.

5.2.2 Sistema di assemblaggio e funzionamento

I serbatoi sono facilmente assemblabili e predisposti per consentire qualsiasi tipo di

allacciamento. E’così possibile disporre di impianti di qualsiasi estensione e

capacità disponendo i serbatoi in linea (serbatoi disposti su una o più file) oppure in

batteria (serbatoi disposti su più file e aggregati tra di loro).

Gli allacciamenti sono predisposti in corrispondenza delle pareti di testa dei serbatoi

e possono comprendere:

− prese d’ingresso e d’uscita;

− troppopieno;

− innesti di collegamento.

Figura 5.3 Sistemi di assemblaggio semplici ed aggregati


130

Presa in

ingresso

Presa in uscita

Pozzetto

d'ispezione

Nel caso in esame, vengono illustrate le pareti di testa munite dei dispositivi utili

per utilizzare i serbatoi in lamiera come vasche di prima pioggia:

Figura 5.4 Pareti di chiusura accessoriate per vasca di prima pioggia

I serbatoi con funzione di vasche di accumulo di prima pioggia possono essere

accessoriati di pozzetti d’ispezione con diametro accessibile (80 cm), vasche di

decantazione polveri e particelle sospese, filtri per depurazione e qualunque sistema

di controllo e gestione funzionale relativo all’impianto richiesto.

Dal punto di vista progettuale, il volume della vasca deve essere progettato con uno

dei metodi illustrati nel capitolo precedente, ovvero con il metodo dell’altezza di

prima pioggia oppure con il metodo del tempo di corrivazione.

5.2.3 Posa in opera

Il serbatoio necessita di un adeguato letto di posa compattato nel suo intorno,

definito blocco tecnico. Il blocco tecnico permette una ripartizione omogenea dei

carichi sulla struttura e le conferisce rigidità (impedisce cioè che la struttura,

assestata e ricoperta con terreno, si deformi). E’indispensabile che il serbatoio sia


131

posato su un letto uniforme, omogeneo, stabile e resistente, evitando fondi rigidi

con asperità; in nessun caso si consiglia la posa della struttura direttamente sopra un

fondo roccioso od una piattaforma di calcestruzzo. Per il costipamento laterale

vanno compattati gli strati orizzontali di spessore max 20/30 cm, disposti

alternativamente da un lato all’altro del serbatoio, in modo che il livello

d’interramento risulti uguale in tutte le fasi di lavoro. Intorno alla struttura si

consiglia di impiegare materiale monogranulare di diametro 5 mm al max, per uno

strato intorno al tubo di cm 20 circa, al fine di sposare perfettamente la parete

ondulata della struttura con il rilevato tecnico. La rimanente parte del blocco tecnico

sarà realizzata con materiale da rilevato stradale classificato secondo la norma CNR

UNI 10006 del gruppo A1 – A2 – A3, con assenza di impurezze organiche ed

inorganiche; l’ultimo strato sottostante la fondazione stradale per 30 cm minimo,

appartiene al gruppo A1– A2-4 – A2-5. Ai fini della durata della struttura nel

tempo, per evitare forti corrosioni dal lato rilevato, si consiglia di adottare per la

realizzazione del rilevato stesso materiali che offrano una resistività elettrica

maggiore di 10.000 Ohm⋅cm e con Ph prossimo al valore neutro di 7. Viene

mostrato di seguito un esempio di posa in opera puramente indicativo, in quanto le

dimensioni minime del blocco tecnico vengono calcolate in fase di progetto.

Figura 5.5 Esempio di posa in opera


132

5.2.4 Calcolo della resistenza a compressione

Il calcolo dei serbatoi si fonda sulla teoria dell’anello compresso. La struttura

metallica, grazie alla sua elasticità, interagisce con il terreno circostante. I carichi

trasmessi dal terreno vengono trasferiti in modo uniforme a tutta la superficie della

condotta. La struttura è quindi compressa e la sollecitazione indotta T

(compressione dell’anello) è proporzionale :

− alla pressione P esercitata dal terreno sull’anello;

− e alla dimensione dell’anello S (diametro del serbatoio);

secondo la formula:

2

SPT ⋅= (20)

La teoria ammette che il terreno trasferisca in modo omogeneo i carichi alla

struttura metallica e che questa reagisca in modo uniforme, senza punti di

discontinuità. Se viene meno il principio della corretta distribuzione dei carichi

sull’anello, ossia se la struttura non lavora perfettamente a compressione, la

struttura metallica potrebbe cedere.

All’atto pratico, riveste quindi notevole importanza la realizzazione del blocco

tecnico, ossia la composizione ed il grado di compressione con cui vengono

selezionati e stesi i materiali che costituiscono il sottofondo ed il ricoprimento della

condotta; i materiali che devono assicurare ai fini della tenuta della condotta che la

pressione del terreno P si traduca completamente in pressione radiale T.

Lo spessore ed il tipo di ondulazione che conferiscono resistenza alla struttura, ossia

l’area resistente A , viene infine ricavata in relazione alla pressione T ed alle

caratteristiche di snervamento del materiale (fy), secondo la formula:

fy

TA = (21)

Il metodo più applicato nel mondo per il calcolo dei serbatoi in lamiera ondulata è

sicuramente quello americano dell’ “American Iron and Steel Institute” (AISI).


133

A questo si sono ispirate tutte le procedure di calcolo vigenti negli Stati Uniti che

impiegano diffusamente strutture in acciaio ondulato.

In Italia non esiste una procedura di calcolo normata riguardante il progetto di

serbatoi in lamiera, ma viene usualmente utilizzato il metodo ASD (Allowable

Stress Design) illustrato nella norma A796 dell’ASTM.

La pressione P (kPa) viene ricavata considerando tre differenti tipologie di carico:

− carichi permanenti “DL”;

− carichi stradali “LL”;

− carichi dinamici “IL”

secondo la formula:

P=DL+LL+IL (22)

Applicando, quindi, la formula (20) si perviene alla determinazione della pressione

radiale T (kN/m).

L’area resistente A (mm2/mm) si ricava dalla (21), modificata dall’introduzione del

fattore di sicurezza “SF”, imposto pari a 2:

SFfy

TA

ASD

⋅= (23)

dove fyASD (MPa) è il minore tra fy, tensione di snervamento del materiale, e fc

tensione limite per deformazione della struttura.

La struttura è correttamente dimensionata quando l’area nominale della lamiera

ondulata “An” è esuberante rispetto all’area resistente A:

AAn > (24)

L’area nominale An dipende, ovviamente, dal tipo di ondulazione applicata e dallo

spessore “t” (mm) della lamiera, e tale corrispondenza la si ricava attraverso

l’utilizzo di tabelle fornite dalla casa costruttrice dei serbatoi in lamiera.


134

5.2.5 Vantaggi di utilizzo

L’utilizzo di detti serbatoi in lamiera ondulata come vasche di accumulo per acque

di prima pioggia, sta pian piano prendendo piede sul territorio nazionale, grazie a

molteplici vantaggi che ne derivano, quali la facilità di lavorazione dei materiali

metallici, la notevole leggerezza e trasportabilità a confronto di manufatti

prefabbricati in c.a., l’elevata prestanza del manufatto a diverse situazioni

progettuali, tempi di consegna contenuti (un’unità produttiva è in grado di realizzare

100 m di tubazione al giorno di diametro variabile da 1,2 a 3,5 m), ed infine tempi

di montaggio anch’essi notevolmente contenuti (una squadra tipo di installatori è in

grado di posare in opera 150 m di tubazione al giorno). In definitiva si riescono ad

avere elevate prestazioni, abbattendo notevolmente i costi di manodopera.

5.2.6 Utilizzo per le vasche di prima pioggia

Un importante impiego dei manufatti di immagazzinamento a servizio delle reti

fognarie è costituito dalle cosiddette vasche di prima pioggia, che assolvono il

compito di invasare temporaneamente i primi volumi di pioggia, che risultano

caratterizzati dalle maggiori concentrazioni di inquinati. Infatti, sopratutto all’inizio

dell’evento meteorico, le acque di pioggia, in seguito al dilavamento delle superfici

scolanti, veicolano ingenti quantità di sostanze inquinanti che, in assenza di

manufatti di invaso, verrebbero scaricate nei corpi ricettori finali. Le vasche di

prima pioggia vengono dunque attivate per tutti gli eventi, anche quelli di entità

medio-piccola, entrando, quindi, in funzione con frequenze elevate. Inoltre devono

essere dotate di un sistema di alimentazione che permetta l’esclusione della stessa

vasca a riempimento avvenuto, onde evitare l’immissione nel sistema delle sostanze

inquinanti immagazzinate. Studi teorici e sperimentali hanno mostrato che vasche di

prima pioggia dell’ordine di grandezza, intermini di capacità specifica, di 25-50

m3/haimp già costituiscono un volume sufficiente a limitare in modo efficace sia il

numero degli sfiori, sia la massa di inquinanti sversata nel corpo idrico ricettore.


135

5.3 Sistema Stormfilter®

L’iter progettuale prevede spesso la costruzione di enormi volumi di vasca che

spesso sono praticamente irrealizzabili o realizzabili con costi faraonici. Negli

ultimi anni si sta sviluppando una nuova tecnologia, nota sotto il nome ti

Stormfilter, che rende superfluo l’accumulo in massa delle acque di prima pioggia,

grazie all’alta velocità di trattamento. Tale sistema ha un vasto campo di

applicabilità, passando da poche migliaia di metri quadri a diverse decine di ettari.

L’unità base è il singolo filtro di dimensioni standard h=0,5 m e Ф=0,5 m, con

portata smaltibile massima q=1 l/s.

5.3.1 Funzionamento del manufatto

StormFilter è una tecnologia statunitense ampiamente utilizzata ed è considerata tra

le migliori tecnologie per il trattamento delle acque di pioggia. È un sistema di

filtrazione delle acque meteoriche, passivo, attivato da un sifone, costituito da una

vasca che ospita cartucce riempite da materiale filtrante ricaricabile. StormFilter

lavora facendo passare l’acqua inquinata attraverso il materiale filtrante delle

cartucce che blocca il particolato e assorbe gli elementi inquinanti come per es.

metalli disciolti, nutrienti e idrocarburi.

All’interno vi è un ripartitore di portata, il quale consente alle acque di by-passare il

trattamento quando queste sono sufficientemente diluite, ovvero quando la vasca è

troppo piena perché la portata filtrata è inferiore alla portata in arrivo nella vasca.

Lo StormFilter può essere utilizzato in diverse applicazioni ed è attualmente usato

per trattare le acque di pioggia in siti di diversa natura, ora anche in Italia. Il sistema

offre alti livelli di rimozione delle sostanze inquinanti con livelli di abbattimento

fortemente apprezzati dalle autorità competenti.

Tra gli elementi di forza di questo sistema, sono da sottolineare la sua compattezza

e il buon rapporto costi-benefici, inoltre lo StormFilter può essere realizzato sia in


136

opera che prefabbricato ed è idoneo sia per nuove lottizzazioni che per

adeguamento di impianti esistenti.

Il dimensionamento del sistema si basa su:

� estensione dell’area in esame;

� piovosità media sulla zona;

� percentuale di permeabilità/impermeabilità dell’area;

� struttura di collettamento fognario esistente;

� obiettivi che si intende raggiungere.

Figura 5.6 Schema di funzionamento della tecnologia StormFilter


137

5.3.2 Le cartucce

La cartuccia è il cuore del sistema StormFilter. La possibilità di scegliere il

materiale filtrante in base alle necessità del sito assieme al funzionamento passivo

del sifone, massimizzano la sua efficacia di filtrazione e durata, e fanno dello

StormFilter una tra le più importanti tecnologie per il trattamento delle acque di

pioggia disponibile oggi sul mercato internazionale.

Figura 5.7 Cartuccia del sistema StormFilter

Le cartucce dello StormFilter sono collocate nel compartimento centrale della vasca

di filtrazione.

Lo StormFilter è composto da tre settori: un settore di pre-trattamento, uno di

filtrazione ed una baia di uscita. Le acque di pioggia entrano nel settore di pre-

trattamento dove i solidi sedimentabili e i solidi sospesi vengono bloccati. I flussi

così pre-trattati sono poi diretti nel settore di filtrazione per il trattamento completo.

Il flusso passa attraverso il materiale filtrante e viene scaricato attraverso le


138

tubazioni di uscita. La baia di uscita colletta i flussi dei diversi tubi di scarico per

inviarli al recettore finale.

Durante un evento di pioggia l’acqua filtra orizzontalmente attraverso la cartuccia e

ne riempie il tubo centrale dove vi è un galleggiante in posizione di chiusura;

all’aumentare del livello dell’acqua l’aria contenuta nel filtro viene man mano

espulsa attraverso una apposita valvola presente sulla sommità della cartuccia.

Quando il tubo centrale è riempito (per un’altezza di circa 18”, pari a 45 cm), il

galleggiante si porta in posizione di apertura permettendo all’acqua filtrata di fluire

dal fondo della cartuccia nel sistema di raccolta. L’uscita dell’acqua filtrata fa si che

l’aria rientri nella cartuccia, quindi la valvola si chiude e inizia un effetto sifone che

trascina via l’acqua inquinata dall’intera superficie e volume del filtro. In tal modo è

l’intera cartuccia che filtra l’acqua durante l’evento meteorico, a prescindere dal

livello dell’acqua presente nel comparto di filtraggio. Questo processo continua fino

a che il livello dell’acqua scende al di sotto dei regolatori di sfiato, quindi l’effetto

sifone cessa e l’aria viene velocemente sospinta tra la parte interna dell’involucro

della cartuccia e la parte esterna del filtro. Ciò crea una forte turbolenza tra le due

superfici, con il conseguente rilascio dei sedimenti accumulati che vanno a

depositarsi sul fondo dell’alloggiamento. Questo meccanismo autopulente mantiene

la permeabilità della superficie filtrante e aumenta la durata e il rendimento del

sistema.


139

5.3.3 Gli elementi costituenti i filtri

Lo StormFilter utilizza una varietà di mezzi filtranti per rimuovere le sostanze

inquinanti dalle acque di pioggia. E’ l’unico sistema di trattamento delle acque di

pioggia che offre versatilità nella rimozione di sostanze inquinanti specifiche. Lo

StormFilter viene personalizzato per ogni sito usando mezzi filtranti diversi, per

rimuovere sedimenti, fosforo solubile, metalli solubili, oli e grassi.

Gli elementi costituenti i filtri, sono:

− PERLITE: è una cenere vulcanica naturale espansa.

La sua elevata porosità, la struttura multicellulare e la

forma rugosa, rendono la perlite molto efficace nella

rimozione di particelle sottili. La perlite può essere

usata come mezzo filtrante da sola oppure assieme ad

altri materiali filtranti. Come materiale unico, la

perlite rimuove efficacemente solidi in sospensione

(TSS), oli e grassi.

− CSF: è un composto organico ottenuto dalla

decomposizione di foglie decidue. Ha forma

granulare, è inerte ed ha ottime prestazioni nella

rimozione di metalli solubili, TSS, oli e grassi.

− STRUTTURA PIEGHETTATA: gli inserti a

“struttura pieghettata” sono progettati principalmente

per controllare i TSS. L’inserto si adatta all’interno

della cartuccia, lasciando uno spazio libero che può

essere utilizzato per l’inserimento di altri materiali

filtranti, in modo da sommare l’effetto della struttura

alla capacità di rimuovere degli inquinanti solubili del

mezzo filtrante inserito.


140

− GAC (CARBONE ATTIVO GRANULARE ): il

Carbone attivo viene spesso usato nelle filtrazioni

industriali di acqua. Questo materiale è conosciuto

per la sua struttura a micropori e per l’estesa

superficie specifica, la quale fornisce alti livelli di

assorbimento. Applicato alle acque di pioggia, in un

sistema di trattamento StormFilter, rimuove

principalmente oli, grassi e materiali organici (come il

pentaclorofenolo e il TNT).

− ZEOLITE: è un minerale naturale usato in diverse

applicazioni connesse con la filtrazione dell’acqua.

La zeolite è usata per rimuovere metalli solubili,

ammoniaca e materiale organico.

− IRON INFUSED: il “ferro infuso” è un mezzo

filtrante di recente introduzione. Ha una struttura a

cellula aperta, con piccoli pezzi di ferro che

agevolano la rimozione del fosforo disciolto. Ha

ottime rese anche nella riduzione della concentrazione

di rame solubile e zinco, il che lo rende indicato per la

soluzione di problemi relativi ad acque con carico di

nutrienti.

In molti casi, una combinazione di materiali filtranti è raccomandata per aumentare

l’efficacia di rimozione delle sostanze inquinanti.


141

Di seguito è mostrata una tabella che indica in che maniera i vari elementi filtranti

vanno uniti, in funzione degli inquinanti da filtrare.

Inquinanti PERLITE CSF ZEOLITE GAC IRON

INFUSED STRUTTURA

PIEGHETTATA Sedimenti ● ● ●

Oli e grassi ● ●

Metalli

solubili

● ●

●

Bod ● ●

Fosforo

totale

● ● ●

Fosforo

disciolto

●

Azoto totale ● ● ● ●

Ammonio

disciolto

●

Tabella 5.1 Uso dei vari elementi filtranti in funzione degli inquinanti da filtrare

5.3.4 Sistema Drain-Down

Il sistema Drain-Down è un canale drenante che permette lo svuotamento della

conduttura dello StormFilter dopo ogni evento di pioggia. Per aiutare la rimozione

graduale dell’acqua viene usato un tubo drenante poroso, incassato in una guaina

filtrante per impedire l’occlusione dovuta ai sedimenti.

Le acque stagnanti sono il primo luogo di proliferazione per le zanzare, le quali

possono potenzialmente trasmettere malattie agli uomini e agli animali.

Rimuovendo l’acqua dalla condotta dello StormFilter prima che inizi a stagnare si

riduce la capacità delle zanzare di proliferare e quindi anche il rischio per la salute.

Il sistema di trattamento delle acque di pioggia raccoglie diverse forme di rifiuti e

residui organici. Quando sono lasciati in acque stagnanti, questi iniziano a


142

decomporsi ed eventualmente a rilasciare metalli, e nutrienti nel sistema. Se un

evento di pioggia avviene prima che i residui e l’acqua siano rimossi, questa

miscela di sostanze decomposte e sostanze inquinanti disciolte potrebbe essere

dilavata dal sistema e inviata al ricettore finale.

Mantenendo le condotte dello StormFilter costantemente drenate, il sistema Drain-

Down minimizza lo sviluppo di problemi ambientali causati dalla decomposizione

della materia organica, compreso il rilascio di sostanze inquinanti.

Installando un sistema Drain-Down nel pavimento di un sistema StormFilter,

l’asciugatura non è necessaria come parte della manutenzione attiva. Questo riduce

il volume di materiale residuo, diminuendo il tempo del servizio di espurgo, con

conseguente abbassamento dei costi di manutenzione.

Figura 5.8 Sistema Drain-Down


143

5.3.5 Manutenzione dell’impianto

Lo scopo di un sistema di trattamento per le acque meteoriche è rimuovere le

sostanze inquinanti. Per raggiungere efficacemente lo scopo, ogni prodotto richiede

un programma di manutenzione regolare.

Figura 5.9 Esempio di manutenzione di un impianto StormFilter

Il design dello StormFilter permette che la manutenzione avvenga in condizioni

asciutte, eliminando la necessità di rimuovere e maneggiare grandi volumi di acqua

stagnante contaminata. La manutenzione è in genere annuale, ma può dipendere

dalle caratteristiche del carico inquinante di ogni sito oltre che dalla tipologia e

intensità degli eventi meteorici, dal livello di gestione e manutenzione della rete di

acque bianche. Per la manutenzione di un impianto tipico con 30 cartucce,

occorrono in media 2 ore e mezza.

Dopo che la manutenzione è completata, viene fornito un Certificato di Conformità

che garantisce che la manutenzione è stata fatta correttamente e che lo StormFilter

continua a rispondere agli standard originali di progetto.

Questo certificato fornisce anche un valido supporto nei rapporti con le autorità

competenti.


144

5.3.6 Esempio di applicazione progettuale

Questa tecnologia statunitense è stata da poco importata anche in Italia, ed uno dei

più importanti siti di applicazione è il Porto di Venezia.

Figura 5.10 Area in esame nel porto di Venezia L’analisi è stata dunque condotta su di un’area di 140.000 m2, che è stata in primo

luogo suddivisa in base all’uso delle aree interessate dal progetto “Stormfilter

14ha”.

Figura 5.11 Suddivisione dell’area in base all’uso

Parcheggi

Viabilità banchine

Edifici


145

In questo caso, dovendo valutare non solo i primi 5 mm di pioggia ma

bensì la totalità della precipitazione, il progetto è stato effettuato

utilizzando un tempo di ritorno pari a 40 anni con una massima piovosità

prevista annuale pari a 164.000 m3.

A questo punto di notevole interesse è stato il confronto tra la soluzione

tradizionale, ovvero utilizzando le vasche di prima pioggia, e la soluzione

innovativa, ovvero utilizzando il sistema StormFilter.

SCENARIO 1: UTILIZZO DELLE VASCHE DI PRIMA PIOGGIA

Il progetto prevede una vasca di raccolta delle acque di prima pioggia del volume di

700 m3 , secondo la normativa della Regione Lombardia, dove sono stati considerati

solo i primi 5 mm di precipitazione distribuiti uniformemente su tutto il bacino.

Inoltre è previsto lo scarico delle acque di prima pioggia trattate in laguna, e lo

scarico delle acque di seconda pioggia direttamente in laguna.

La soluzione non risulta applicabile poiché:

− l’area non è servita da fognatura dinamica;

− lo scarico in laguna con l’impianto tradizionale non è in grado di raggiungere

i limiti di scarico;

− sono comunque scaricate le acque di seconda pioggia;

− i costi di gestione sono estremamente alti.

SCENARIO 2: UTILIZZO DEL SISTEMA STORMFILTER

L’approccio funzionale del sistema StormFilter è assolutamente innovativo ed

interessante per diversi motivi:

− Il sistema, che dovrebbe trattare solo i primi cinque millimetri di pioggia, è

basato sulla capacità di trattare il 95 % della pioggia annua complessiva, con

un’analisi basata su un periodo di ritorno di 30 anni a cui corrisponde una

precipitazione annua di 1022 mm, e con un rapporto sul totale di acqua

trattata incredibilmente alto come si evidenzia dai dati di seguito riportati;


146

− L’impianto è in grado di trattare una grande quantità di acqua in modo

istantaneo, la sua capacità è di circa 350 litri al secondo non necessitando

quindi di grandi volumi di accumulo. Da sottolineare che tale capacità di

trattamento è costante nel tempo ed è garantita per ogni evento piovoso, in

tal modo la quantità di acqua scaricata direttamente è estremamente ridotta.

Confrontando i due sistemi si nota non solo un riscontro di tipo economico, vista

l’onerosità della vasca di accumulo che andrebbe realizzata, ma anche una notevole

differenza riguardo l’efficienza dei due sistemi, dove si passa dal trattamento del

solo 27% rispetto al volume di precipitazione totale annua utilizzando la vasca di

accumulo, a quello del 95% in riferimento allo stesso volume utilizzando la

tecnologia StormFilter .

Precipitazione

totale annua (mm)

Volume totale (m3)

su superficie di

140.000 m2

Volume trattato

con sistema

tradizionale (m3)

Volume trattato con

sistema StormFilter (m3)

Max 1022 143080 39480 135926

Min 539 75460 28420 71687

Tabella 5.3 Confronto dell’efficienza dei due sistemi

Confronto tra il volume totale annuo trattatocon i due sistemi

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

Vo

lum

e (m

c)


147

Inoltre, da analisi di laboratorio è emerso che il sistema StormFilter risulta essere un

valido sistema non solo dal punto di vista dei volumi trattati, ma anche come qualità

di trattamento.

Elemento

Utilizzo vasca di prima

pioggia da 700 mc

Utilizzo del sistema

StormFilter

TOT sversato TOT sversato

N-NH4 57,23 kg/anno 34,34 ÷ 51,51 kg/anno

Materiali sedimentabili 300,47 kg/anno 60,69 ÷ 270,42 kg/anno

Materiali in sospensione 7154 kg/anno 1430,8 ÷ 6438,6 kg/anno

Zinco 2718,52 g/anno 543,7 ÷ 1902,96 g/anno

Piombo 20317,36 g/anno 4063,47 ÷ 14222,15 g/anno

Rame 1430,8 g/anno 286,16 ÷ 1001,56 g/anno

Manganese 4492,71 g/anno 898,54 ÷ 3144,9 g/anno

Tabella 5.4 Risultati relativi alle analisi condotte sulle acque depurate dai due

sistemi

Dall’analisi della tabella risulta semplice notare come con il sistema StormFilter si

ha un abbattimento maggiore degli inquinanti presenti nelle acque di pioggia,

avendo un incremento medio della performance di oltre il 60%.


148

5.4 Sistema a filtri (Filter System)

Un sistema di filtrazione è una struttura che usa una matrice filtrante quale sabbia,

ghiaia o torba in grado di rimuovere una quota dei composti inquinanti presenti

nelle acque di pioggia. Esistono in commercio numerose varietà di sistemi filtranti,

soprattutto negli U.S.A., dove è presente un'estrema variabilità di progetti di matrici

filtranti. Negli ultimi anni si va sempre più sviluppando anche in Italia con tecniche

sempre più raffinate.

I filtri sono soprattutto dei dispositivi di controllo della qualità delle acque,

progettati per rimuovere gli inquinanti particolati. Possono includere pure un

controllo quantitativo dei flussi, attraverso un sistema aggiuntivo di stoccaggio

costituito da uno stagno o da un bacino, da una vasca posta al di sopra del filtro

stesso, oppure trasformando un'area adiacente al filtro, come potrebbe essere un

parcheggio, in bacino di stoccaggio prima del trattamento. I filtri vengono utilizzati

per trattare le acque provenienti da piccole superfici, quali parcheggi o piccole aree

urbanizzate, in aree industriali a rischio, e comunque dove il costo del terreno non

permette l'utilizzo di sistemi strutturali a superfici elevate. I filtri vengono studiati

per trattare solo le prime acque di pioggia, generalmente i primi 15-30 mm, mentre

il resto dell'acqua di pioggia viene fatta by-passare dal filtro stesso. Un beneficio

nell’utilizzo di questi filtri nelle aree estremamente urbanizzate è che questi

possono essere piazzati sotto il livello stradale, limitando o eliminando

completamente i costi di esproprio del terreno. Tuttavia il posizionamento di tali

strutture lontano dalla vista può creare problemi in seguito, conseguenti alla

mancata o limitata manutenzione o gestione del dispositivo stesso. Per aumentare la

capacità e la vita del filtro si tende normalmente di dotarlo, in testa, di un sistema di

sedimentazione in grado di rimuovere i solidi più grossolani prima della filtrazione.

I tipi di filtro comunemente utilizzati comprendono:

-i filtri a sabbia superficiali ;

-i filtri tricamerali;


149

ed essi comprendono, a loro volta, un numero notevole di varianti, così come

estremamente variabili sono i profili delle matrici che li compongono.

Filtri a sabbia superficiali (sand filters)

I filtri a sabbia superficiali sono stati sviluppati in Florida a partire dal 1981, ubicati

in luoghi dove non era possibile far infiltrare le acque di ruscellamento in falda, né

era possibile prevedere un bacino di ritenzione. Questo tipo di filtro è costituito

normalmente da 2 camere. L'acqua penetra in una vasca di sedimentazione dove il

materiale più grossolano precipita per gravità, e successivamente, attraverso uno

stramazzo, arriva al filtro vero e proprio. Il letto di filtrazione è costituito da sabbia

e ghiaia con un tubo perforato sul fondo per il drenaggio delle acque trattate.

La superficie del letto può essere inerbita. La configurazione a due camere consente

di prevenire i pericoli di intasamento prematuro del letto dovuto ad un accumulo

eccessivo di sedimenti.

Una particolare tipologia di filtro a sabbia è il sistema Austin. Tipicamente i sistemi

di filtrazione a sabbia di tipo Austin con sedimentazione completa vengono

progettati per la gestione delle acque di dilavamento provenienti da bacini di

drenaggio con superficie non superiore a 20 ettari. Tali sistemi sono costituiti da un

bacino di sedimentazione ed uno di filtrazione posti in serie.

Filtri a sabbia tricamerali (vault sand filters)

I filtri tricamerali sono costituiti da due camere iniziali di sedimentazione e

filtrazione, collegate con un passaggio a gomito per permettere anche la separazione

di sostanze oleose e flottanti. Tale sistemazione limita il passaggio di sostanze

sedimentabili e grasse nel filtro, prolungandone la capacità e la durata. L’acqua

filtrata viene convogliata nella terza camera, collegata al sistema di dispersione,

attraverso un tubo di drenaggio rivestito di ghiaia. Come per tutti i sistemi di

filtrazione a sabbia, anche in questo caso è preferibile una sistemazione off-line del


150

sistema. Per quanto riguarda i flussi eventualmente eccedenti, questi possono essere

direttamente convogliati attraverso uno sfioratore nella terza camera.

Figura 5.12 Filtro a sabbia tricamerale [USEPA, 2005]

Applicazione progettuale

151

Capitolo 6

APPLICAZIONE PROGETTUALE

6.1 Premessa

Di seguito vengono affrontate le varie fasi progettuali riguardanti la progettazione

di rete fognaria di tipo separato, eseguita nel territorio del Comune di Ruvo di

Puglia (BA), e vengono analizzati alcuni aspetti legati alla divisione e al trattamento

delle acque di prima pioggia.

6.2 Progetto di fogna nera

La considerazione principale, a monte del progetto è che l’opera deve essere

efficiente almeno per un periodo pari a 50 anni. Dato che tale progetto è

strettamente legato al numero di abitanti presenti nell’area da servire, la prima fase

è quella di individuare l’incremento nonché la distribuzione della popolazione che

si avrà nei prossimi 50 anni.

6.2.1 Analisi della popolazione

La prima cosa da fare in fase progettuale, è individuare quale sarà il numero di

abitanti da servire nei prossimi 50 anni, arco temporale tale da garantire la vita

economica dell’opera in cui essa deve funzionare correttamente senza integrazioni.

Per l’individuazione di tale dato, ci avvaliamo di 4 metodi statistici che sfruttano

leggi di crescita, avvalendosi dei dati relativi ai censimenti delle popolazioni degli

ultimi 40-50 anni. I dati così ottenuti vanno analizzati secondo i seguenti modelli di

interpretazione:


152

− Legge Aritmetica, dove si suppone che l’andamento di crescita sia lineare,

quindi va ricercata la retta che interpola i valori storici di popolazione e

prolungata fino al 2011 (supponendo di realizzare l’opera nel 2011).

Ovviamente è necessario verificare se i dati a disposizione possono essere

interpretati con una legge di tipo lineare; l’adattamento risulta essere tanto

più corretto quanto più il coefficiente di correlazione tende al valore unitario

ovvero quanto più l’andamento lineare è congruente rispetto ai dati

sperimentali;

− Legge dell’Interesse Composto, la quale risulta essere particolarmente

indicata quando i valori storici si dispongono secondo una curva con

concavità verso l’alto. Va determinato il tasso di crescita sulla base della

conoscenza dei tassi precedenti, deducibili sulla base dei dati storici

disponibili; va dunque valutato come questi tassi si sono evoluti nel tempo.

La legge è valida solo se il valore del tasso di crescita tende a un valore

limite, oppure oscilla attorno a un valore medio. Stabilito il tasso di crescita

da adottare si può scrivere la legge di crescita con cui determinare la

popolazione relativa all’anno di interesse;

− Legge Geometrica, dove si suppone che la crescita sia di tipo esponenziale.

Una volta nota la legge, si deduce il fattore di crescita della popolazione da

semplici considerazioni grafiche. Dalla forma logaritmica della legge si

ottiene l’equazione di una retta, la quale va prolungata fino all’anno di

interesse per conoscere la relativa popolazione;

− Legge Logistica, dove si suppone che la legge di crescita sia dotata di punto

di flesso e di un valore di saturazione che si raggiunge dopo un certo tempo.

Lo scopo è quello di individuare i punti di flesso e di saturazione per poter

scrivere la legge di crescita e determinare la popolazione relativa all’anno di

interesse.


153

387 ab

0 ab

438 ab

664 ab

142 ab

1060 ab

zona

residenziale

zona residenziale

verde attrezzato

zona

residenziale

zona di

completamento

zona commerciale

331 m

524 m

Dopo aver ricavato le quattro leggi di crescita, va ricercata quella che meglio si

adatta ai dati storici, anche se da un punto di vista cautelativo, spesso viene adottata

la legge che fornisce il maggior valore di popolazione relativo all’anno di interesse.

Viene di seguito illustrata l’area da servire dalla fogna nera, con la suddivisione per

aree, e numero di abitanti equivalenti per area:


154

T1

T2T3

T4

T5

T3-4

T4-5

T5-F

F

6.2.2 Posizionamento delle condotte

Per quanto riguarda il posizionamento delle condotte viene sfruttata la sede stradale:

Inoltre ogni tronco avrà le seguenti caratteristiche:

Tronco Lunghezza L Dislivello ∆ Pendenza i

T1 252 m 5,04 m 0,020

T2 98 m 0,98 m 0,010

T3 282 m 4,38 m 0,015

T3 - 4 78 m 0,78 m 0,010

T4 228 m 2,28 m 0,010

T4 - 5 34 m 0,27 m 0,008

T5 179 m 4,48 m 0,025

T5 - F 53 m 0,37 m 0,007


155

6.2.3 Criterio progettuale

Nota la dotazione idrica d [l/ab⋅giorno] (assunta per il comune di Ruvo di Puglia

pari a 270 l/ab⋅ giorno), e determinato il numero P di abitanti da servire con la rete

di fognatura, il valore massimo della portata nera risulta:

α⋅⋅⋅=86400

dPCQ Pprog (25)

dove:

− CP è il coefficiente di picco e viene assunto pari a 1,4;

− α è un coefficiente pari a 0,80-0,85 tenendo conto del fatto che non tutta

l’acqua prelevata ritorna in fogna, anche a causa delle perdite nel sistema

acquedotto.

Se il tronco che si sta dimensionando non è di estremità, alla portata transitante in

esso contribuiscono tutte le portate derivanti dai tronchi posti a monte.

Una volta assegnato un diametro di tentativo per un certo tronco, la massima portata

transitante in esso sarà calcolata con la formula di Chezy:

iRAQ ⋅⋅⋅= χmax (26)

dove:

i pendenza del collettore;

R raggio idraulico;

χ tiene conto della scabrezza e vale 6/1Rc⋅=χ , dove c è inversamente

proporzionale alla scabrezza ed è compreso tra 40 e 70 m1/3·s -1.

Per la valutazione della portata massima transitante in un dato tronco, viene

considerato un tirante massimo pari a h=0,80·D, dove D è il diametro della

condotta.


156

0 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,50,15 0,25 0,35 0,45

1

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0

0,1

R/D

h/Dr

D

h

Una volta calcolata la portata massima Qmax, deve risultare:

Qprog ≤ Qmax (27)

Se la disuguaglianza risulta verificata si conferma il diametro di tentativo utilizzato,

mentre se la disuguaglianza non è verificata va aumentato il diametro di tentativo

utilizzato. Se la disuguaglianza è verificata ma c’è una grande differenza tra i due

valori di portata il diametro di tentativo va ridotto , altrimenti si andrebbe a

sovradimensionare l’opera.

6.2.4 Risultati di progetto

Per la valutazione del raggio idraulico relativo al diametro di tentativo assegnato, è

possibile utilizzare il seguente grafico:

Figura 6.1 Grafico per il calcolo del raggio idraulico, assegnato il diametro di

tentativo.


157

A questo punto basta seguire l’iter progettuale illustrato nel paragrafo precedente

per poter dimensionare i collettori. Di seguito viene illustrata la tabella in cui sono

riportati i calcoli per la determinazione dei diametri relativi ad ogni tronco:

Tronco Abitanti Lunghezza

[m] Dislivello

[m] Pend. ∆

Diametro [mm]

Tirante [mm]

Tirante %

T1 387 252 5,04 0,02 200 160 80

T2 142 98 0,98 0,01 200 160 80

T3 664 282 4,38 0,02 200 160 80

T3 - 4 100 78 0,78 0,01 200 160 80

T4 900 228 2,28 0,01 200 160 80

T4 - 5 40 34 0,27 0,01 200 160 80

T5 400 179 4,48 0,025 200 160 80

T5 - F 60 53 0,37 0,007 200 160 80

Tronco Area bagnata

[m2] R

[m] χ

[m1/2 ·s-1] Qprog [l/s]

Qmax [l/s]

T1 0,027 0,069 38,43 1,39 38,54

T2 0,027 0,069 38,43 0,51 27,25

T3 0,027 0,069 38,43 2,38 33,96

T3 - 4 0,027 0,069 38,43 4,64 27,25

T4 0,027 0,069 38,43 3,23 27,25

T4 - 5 0,027 0,069 38,43 8,01 24,29

T5 0,027 0,069 38,43 1,44 43,09

T5 - F 0,027 0,069 38,43 9,66 22,77


158

A questo punto è possibile determinare l’effettivo tirante (h) e velocità (v)

nelle condotte andando a considerare la portata effettiva Qprog. Utilizzando la

formula di Chezy ( iRv ⋅⋅= χ ) è possibile ricavare la velocità effettiva in

ogni tronco, mentre per ricavare l’effettivo tirante viene utilizzata la seguente

tabella (riferita al DN 200):

h [m] A [m2] R [m] iQprog / [m3]

0.010 0.000587 0.00651 0.00123

0.011 0.000676 0.00714 0.00150

0.012 0.000770 0.00777 0.00181

0.013 0.000866 0.00840 0.00215

0.014 0.000967 0.00903 0.00252

0.015 0.001070 0.00965 0.00291

0.016 0.001177 0.01026 0.00333

0.017 0.001287 0.01088 0.00379

0.018 0.001400 0.01149 0.00428

0.019 0.001516 0.01210 0.00479

0.020 0.001635 0.01270 0.00534

0.025 0.002267 0.01568 0.00852

0.030 0.002955 0.01858 0.01244

0.035 0.003693 0.02139 0.01707

0.040 0.004473 0.02412 0.02240

0.050 0.006142 0.02933 0.03505

0.060 0.007927 0.03419 0.05010

0.070 0.009799 0.03870 0.06727

0.080 0.011735 0.04285 0.08622

0.090 0.013711 0.04662 0.10656

0.100 0.015708 0.05000 0.12791


159

Si ottengono quindi i seguenti valori effettivi:

Tronco Qprog [l/s]

heff

[mm] veff

[m/s] T1 1,39 27 0,55

T2 0,51 20 0,32

T3 2,38 35 0,66

T3 - 4 4,64 54 0,60

T4 3,23 48 0,56

T4 - 5 8,01 78 0,72

T5 1,44 26 0,60

T5 - F 9,66 85 0,75

Il funzionamento a pelo libero è attuato per evitare che, in caso di rottura della

tubazione, l’acqua inquinata risalga e possa contaminare un’eventuale condotta di

acquedotto posta superiormente.

Dall’analisi dei dati, si nota che la Qmax è in ogni caso notevolmente maggiore di

Qprog, quindi si sarebbe potuto teoricamente usare un diametro minore, ma ciò non è

stato possibile perché i tronchi devono avere un diametro minimo pari a 200 mm, in

quanto l’acqua di fogna nera è ricca di trasporto solido, e un diametro minore di 200

mm probabilmente provocherebbe intasamento.

A causa di ciò, in alcuni tronchi si ha una velocità inferiore di quella minima

(vmin=0,6m/s), ragion per cui vanno adottati dei sistemi atti al lavaggio della rete.

6.2.5 Scarico delle acque di prima pioggia direttamente in fogna nera

Se l’area da servire è di modeste dimensioni (qualche migliaio di m2), risulta

impensabile realizzare un’opera di raccolta delle acque di prima pioggia dati i

modici volumi d’acqua, allora in questi casi le acque di lavaggio, comprese le acque

di prima pioggia, possono essere scaricate direttamente nella rete di fogna nera,

cosa che non può essere effettuata in maniera indiscriminata. Ovviamente le acque


160

di prima pioggia e di lavaggio possono essere recapitate nella condotta della rete

fognaria adibita al trasporto delle acque nere, nel rispetto delle norme tecniche,

delle prescrizioni regolamentari e dei valori limite di emissione adottati dal gestore

del servizio idrico e approvati dall’Autorità d’Ambito; l’Autorità competente al

rilascio dell’autorizzazione allo scarico delle acque di prima pioggia e di lavaggio

nella rete fognaria nera, è il Comune.

Resta comunque vietato immettere nella fognatura sostanze che per qualità e

quantità possono configurarsi come rifiuti solidi, sostanze infiammabili e/o

esplosive, sostanze radioattive, sostanze con sviluppo di gas e/o vapori tossici,

scarichi di acque di raffreddamento e/o provenienti da linee produttive con

temperatura superiore ai 35° C, sostanze acide e/o corrosive o, in generale, che

possono essere dannosi per gli utenti e per il personale addetto alla manutenzione o

che possano danneggiare le condotte e gli impianti.

Ovviamente, affinché lo scarico in fogna possa essere eseguito, di fondamentale

importanza sono le portate da addurre nella rete fognaria le quali non devono

superare determinati limiti, facendo riferimento alle curve di possibilità climatica

dell’area in esame. Altro aspetto fondamentale di cui tener conto per lo scarico in

fogna è la destinazione d’uso della superficie dilavata, in quanto l’accumulo di

inquinanti che verrebbe dilavato dall’azione delle precipitazioni, potrebbe causare la

mancata autorizzazione allo scarico in fogna da parte delle Autorità d’Ambito

(Comuni).

Quindi, se le portate da addurre nella rete fognaria sono ammissibili e se il carico

inquinante è compatibile con l’impianto di depurazione a valle del sistema, è

possibile scaricare le acque di pioggia in fogna nera, e ciò comporterebbe due

fondamentali vantaggi:

− smaltimento delle acque di pioggia senza prevedere sistemi divisionali e di

accumulo;

− azione di lavaggio all’interno delle condotte fognarie ogni qual volta ci sia

un evento meteorico.


161

U N I E N 1 2 4

A tale proposito, lo schema classico di un pozzetto stradale con caditoia prevede la

presenza di due vasche separate da una soglia. Le acque finiscono nella prima vasca

detta vasca di calma, dove, prima di scolmare sulla soglia e finire nella seconda

vasca nonché nella rete fognaria, subiscono una fase di laminazione e

sedimentazione dei materiali più grossolani che potrebbero intasare la fogna stessa.

Affinché il pozzetto abbia una certa efficacia, nonché evitare che si abbiano

allagamenti di strade, è bene adoperare una pulizia periodica che viene svolta da

imprese, e consiste nello svuotamento della caditoia attraverso l’aspirazione del

materiale presente all’interno del pozzetto; successivamente i reflui raccolti

vengono conferiti ad idonei impianti di smaltimento autorizzati.

In seguito caditoia viene lavata utilizzando una lancia ad alta pressione.

L'operazione termina con il collaudo del lavoro tramite il riempimento del pozzetto

con acqua e successivo svuotamento.

Figura 6.2 Schema del pozzetto stradale con caditoia


162

6.3 Progetto di fogna bianca

6.3.1 Curva di possibilità climatica

La progettazione idraulica della rete di fogna pluviale parte dalla valutazione delle

altezze di pioggia che possono interessare la zona oggetto d’intervento al fine di

valutare la portata che dovrà essere smaltita dai collettori.

Si sono analizzati i dati relativi alle altezze di pioggia di durata 1h - 3h - 6h - 12h -

24h registrati dai pluviometri afferenti alla stazione di misurazione di Ruvo di

Puglia, utilizzando le misurazioni relative al periodo che comprende gli anni dal

1964 al 2004:

------------------------------------------------------ anno 1 3 6 12 24

------------------------------------------------------ 1964 25.6 40.6 46.0 68.2 90.8 1966 34.0 35.2 39.0 46.0 48.0 1967 26.4 26.6 26.8 27.6 43.4 1968 57.8 58.8 59.8 59.8 60.0 1970 23.8 25.4 26.4 38.8 58.4 1971 20.4 23.8 30.2 43.0 79.6 1972 27.4 29.6 40.0 54.2 54.6 1973 31.6 33.6 33.8 33.8 38.8 1974 24.4 35.0 45.4 55.6 55.6 1976 41.6 54.6 54.6 54.6 64.0 1977 ----- ----- ----- 26.6 35.0 1978 26.2 40.8 43.0 44.0 44.8 1979 14.8 16.4 31.0 43.4 75.6 1984 39.0 39.0 39.0 49.2 74.0 1985 19.2 24.0 29.0 39.6 58.2 1987 23.2 23.4 39.6 67.0 108.8 1988 ----- ----- 36.6 37.8 48.2 1989 28.0 31.2 31.8 31.8 31.8 1991 32.4 34.2 34.2 37.0 40.4 1992 ----- ----- 50.8 62.8 73.6 1993 13.6 15.8 20.6 22.4 32.2 1994 28.8 36.8 38.4 45.4 46.4 1995 28.6 33.8 39.4 43.8 50.4 1996 11.8 24.6 39.6 52.4 66.8 1997 17.0 36.6 47.4 58.0 60.2 1998 23.8 27.4 33.6 47.2 75.0 1999 30.4 35.6 35.8 48.4 54.2 2000 23.0 25.8 33.8 42.8 48.0 2001 12.0 23.0 26.6 43.8 55.8 2002 58.4 70.2 72.4 80.2 93.2 2003 33.2 44.2 46.4 48.0 74.4 2004 22.2 27.8 29.2 41.4 70.6


163

L’opportuna trattazione di tali dati pluviometrici con le leggi dell’idrologia statistica

conduce alla formulazione della curva di possibilità climatica, relativa a un tempo

di ritorno TR stabilito pari a 10 anni, per il progetto in questione .

L’equazione di possibilità climatica, che sta alla base dei calcoli e delle verifiche

idrauliche condotte, è:

h = a t n (28)

in cui:

t è la durata dell’evento di pioggia;

h è l’altezza di pioggia in mm;

a ed n sono delle costanti che dipendono dal tempo di ritorno TR dell’evento di

pioggia di progetto, nonché dai dati di pioggia assunti, che rappresentano dei

massimi annuali per il sito dove si intende realizzare l’ opera idraulica.

La suddetta curva consente l’individuazione, per ogni pioggia di qualsivoglia

durata, dell’altezza di pioggia con tempo di ritorno pari a 10 anni.

I campioni pluviometrici sono stati trattati verificando quale tra le distribuzioni

probabilistiche di Gumbel e Log-normale a due parametri, meglio si adatta ai dati

relativi al Comune di Ruvo. La verifica dell’adattabilità di ciascuna delle due

distribuzioni ipotizzate è stata realizzata a mezzo del test di Pearson, avendo fissato

pari a 0,05 il livello di significatività e avendo individuato cinque classi (k=5) di

uguale densità di probabilità p(x)= 1/k = 0,2. Il Test relativo alla sola distribuzione

di Gumbel risulta essere il più aderente al campione pluviometrico.

La distribuzione di Gumbel è rappresentata dalla seguente equazione:

( )( )uheehP

+⋅−−=α

)( (29)

dove:

( )hσα 283,1= e ( )

α5772,0−= hmu


164

in cui σ(h) è lo scarto quadratico medio delle varie popolazioni di altezza di pioggia

e m(h) è la relativa media aritmetica.

Avendo analizzato un determinato campione delle varie popolazioni della variabile

h affinché la stima dei parametri risulti indistorta avremo:

( ) ( )( )( )1

2

−−=N

hmxh iσ e ( ) ∑

=

=n

i

i

N

xhm

1

(30)

dove xi è la singola osservazione ed N il numero totale delle osservazioni analizzate.

E’ possibile quindi calcolare, abbastanza agevolmente per ogni classe di dati (1h,

3h, 6h, 12h, 24h) la media (m), lo scarto quadratico medio (σ), e quindi i

coefficienti α e u per ricavare così la funzione probabilità P (h).

Numero osservazioni N 32 32 32 32 32 Valore medio m 25,0 29,1 37,5 46,7 59,7 Scarto quadratico medio σ 13,41 15,16 12,60 12,60 18,31

Stima del parametro α 0,0956 0,0846 0,1017 0,1018 0,0701 Stima del parametro u 18,9195 22,3031 31,8315 41,0320 51,4712

Otteniamo così per ogni serie di dati la curva di Gumbel relativa.

A questo punto si fissa il tempo di ritorno TR in base al quale calcolare le massime

precipitazioni di progetto. Per definizione il tempo di ritorno è il numero di anni in

cui, mediamente, un dato evento (altezza di pioggia) è superato una sola volta.

La funzione di probabilità P(h), a sua volta, quantifica la probabilità di non

superamento di una data altezza di pioggia e (1–P(h)) quantifica la probabilità di

superamento della stessa altezza.

Considerando, quindi, un tempo di ritorno Tr = 10 anni, la probabilità associata a

tale valore dovrà verificare la relazione:

( )rT

hP1

1−= (31)


165

Da cui P(h) = 0,9. Si impone dunque uguale a tale valore, per ogni serie di dati,

l’espressione della P(x) di Gumbel . Nel piano x-P(x),in cui sono rappresentate le

curve di Gumbel ricavate dai dati pluviometrici, significa intercettare le stesse con

una retta parallela all’asse delle ascisse,di ordinata 0,9.

I valori “x” intercettati su ogni curva sono le altezze di pioggia h che andiamo a

porre nel piano t-h in corrispondenza dei valori t di 1, 3, 6, 12, 24 ore. Questi cinque

punti così individuati sono interpolati con la curva di funzione ntah ⋅= .

I valori delle altezze di pioggia per TR = 10 anni sono i seguenti:

t (ore) 1 3 6 12 24 h (mm) 42 49 54 63 84

Per conoscere i coefficienti a ed n si esprimono i punti t-h, ottenuti dalle

intersezioni con le curve di Gumbel, nel piano semilogaritmico. L’intercetta

all’origine e il coefficiente angolare della retta che in tale piano approssima i cinque

punti fornendo rispettivamente i valori di a ed n, con i quali è possibile

rappresentare la curva di possibilità climatica.

Detti valori sono:

a= 40,081 n= 0,2038

CURVA DI POSSIBILITA' CLIMATICA T=10anni

y = 40,081x0,2038

R2 = 0,9302

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 5 10 15 20 25 30

osservazioni

curva dipossibilitàclimatica


166

331 m

524 m

12

3

5

4

6

6.3.2 Analisi della superficie da servire

L’area da servire, facente parte del Comune di Ruvo di Puglia, ha un’estensione di

16,69 ha, ed è stata innanzitutto suddivisa in base alla destinazione d’uso del suolo.

L’area da servire, la stessa utilizzata per il progetto della fogna nera, ha la seguente

rappresentazione, suddivisa come in figura:

Aree:

− Area 1 (20238 m2) zona residenziale

− Area 2 (22302 m2) zona commerciale


− Area 4 (15435 m2) verde attrezzato

− Area 5 (49224 m2) zona di completamento



167

12

3

4

12

3

4

F

5

5

66

Per la rete fognaria, i collettori vengono disposti sfruttando l’andamento delle sedi

stradali, e ad ognuno di essi fa riferimento un sottobacino:

Inoltre sono state stabilite le varie pendenze per i collettori, le quali vengono in

parte dettate dalla pendenza stradale:

Collettore Lunghezza L Dislivello ∆ Pendenza i

1 252 m 5,04 m 0,020

2 98 m 0,98 m 0,010

3 282 m 4,38 m 0,015

3 - 4 45 m 0,45 m 0,010

4 175 m 4,38 m 0,025

4 - 5 33 m 0,33 m 0,010

5 228 m 2,28 m 0,010

5 - 6 34 m 0,27 m 0,008

6 179 m 4,48 m 0,025

6 - F 53 m 0,37 m 0,007


168

6.3.3 Criterio progettuale

Dopo aver analizzato l’area da servire e aver determinato il percorso da far

compiere ai collettori, è possibile iniziare l’iter progettuale.

Come prima cosa è possibile ricavare la portata idrologica, ovvero la portata che si

avrebbe, in mancanza di fognatura, nella sezione di chiusura del bacino di interesse.

La formula per la sua determinazione è la seguente:

360log

iAQidro

⋅⋅= ζ

s

m3

(32)

dove:

A superficie scolante [ha];

ζ coefficiente di afflusso;

i intensità di pioggia [mm/ora].

Il valore della intensità di pioggia (i=h/t) è stato ricavato dalla curva di possibilità

climatica in riferimento al tempo di corrivazione tC dell’ area scolante di afferenza,

mentre il tempo di corrivazione è stato calcolato come somma di due aliquote,

attraverso la seguente formula:

V

LttC += 0 (33)

dove:

t0 tempo di ruscellamento assunto pari a 5 min;

L/V tempo di vettoriamento entro il tratto di canalizzazione lungo L, percorso in

condizioni di moto uniforme dalla portata Q con velocità media V.

La formula scritta del tempo di corrivazione, vale solo per i tronchi iniziali, mentre

per i tronchi seguenti bisogna utilizzare la formula:

V

Ltt mC += (34)


169

dove tm è il valore massimo dei tempi di corrivazione dei tronchi a monte.

Il modello di calcolo adoperato per determinare le massime portate pluviali è stato il

metodo della corrivazione: la portata di piena Qidrolog, per ciascuna area scolante A

secondo il coefficiente d’afflusso ζ, è stata calcolata adoperando il valore di

intensità i, riferito al tempo di corrivazione tC.

Nel calcolo del tempo di vettoriamento, la velocità viene calcolata in regime di

moto uniforme e dunque, trattandosi di canale a pelo libero, con la formula di

Chezy:

3/22/1 Rikv S ⋅⋅=

s

m (35)

dove:

ks parametro dimensionale di Gauckler-Strickler, del valore di 0,8 per il gres, e

0,75 per il cemento armato;

i pendenza longitudinale del collettore;

R raggio idraulico della sezione circolare di diametro D, dato dal rapporto fra

“sezione bagnata” e “contorno bagnato”.

Al calcolo della velocità si giunge dopo l’assegnazione di un diametro di tentativo,

con un grado di riempimento massimo pari al 75% della sezione disponibile;

assegnati tali parametri è noto il raggio idraulico R, dunque la velocità e di

conseguenza il tempo di corrivazione, utile al calcolo (come precedentemente

specificato) della Qidrolog, e la portata idraulica Qidraul transitante nel collettore.

Ovviamente il diametro D per un determinato collettore risulta essere idoneo se,

assegnato a priori un diametro D di tentativo, risulta verificata la seguente

disequazione:

Qidraul > Qidrolog (36)


170

6.3.4 Risultati di progetto

Per la valutazione del raggio idraulico relativo al diametro di tentativo assegnato, è

possibile utilizzare il grafico in Figura 6.1.

A questo punto basta seguire l’iter progettuale illustrato nel paragrafo precedente

per poter dimensionare i collettori.

Di seguito viene illustrata la tabella in cui sono riportati i calcoli per la

determinazione dei diametri relativi ad ogni tronco:

Tronco Area [ha]

φ Lunghezza

[m] Dtent

[mm] dislivello ∆ [m]

pend. i

h [m]

h %

K

1 2,02 0,4 252,00 600 5,04 0,020 0,420 0,70 80

2 2,23 0,6 98,00 800 0,98 0,010 0,624 0,78 80

3 3,60 0,4 292,00 800 4,38 0,015 0,560 0,70 80

3 - 4 ----- --- 45,00 1100 0,45 0,010 0,858 0,78 75

4 1,54 0,2 175,00 400 4,38 0,025 0,280 0,70 80

4 - 5 ----- --- 33,00 1100 0,33 0,010 0,858 0,78 75

5 4,92 0,8 228,00 1100 2,28 0,010 0,858 0,78 80

5 - 6 ----- --- 34,00 1600 0,27 0,008 1,120 0,70 75

6 2,37 0,4 179,00 600 4,48 0,025 0,450 0,75 80

6 - F ----- --- 53,00 1600 0,37 0,007 1,248 0,78 75

Tr. Area Bagn. [m2]

R [m]

v [m/s]

tC

[ore] a n

i(t) [mm/h]

Q idrolog

[m3/s]

Q idraul

[m3/s] Verifica

1 0,21 0,18 3,58 0,103 40,1 0,20 247 0,55 0,76 Qidraul>Qidrolog



3 - 4 0,80 0,33 3,61 0,108 40,1 0,20 237 2,53 2,87 Qidraul>Qidrolog






6 - F 1,68 0,49 3,88 0,117 40,1 0,20 223 6,21 6,52 Qidraul>Qidrolog


171

In definitiva, i diametri da utilizzare per ogni tronco sono quelli evidenziati in

tabella.

Nel progetto in questione si è prestata attenzione a che la velocità fosse maggiore di

0,6m/s (per evitare putrefazione del liquame) e inferiore a 4-5 m/s ( per evitare

corrosioni delle tubazioni).

Per quel che riguarda i diametri in uso, sono state utilizzate condotte in

conglomerato cementizio armato per i collettori principali, mentre per i collettori

secondari sono state utilizzate condotte in gres ceramico.

Le pendenze dei collettori sono comprese tra il 0,35% e il 2,5%, a seconda della

conformazione topografica ma soprattutto tenendo conto del vincolo di porre

sufficientemente interrato il cielo fogna (almeno 1,5m sotto il piano strada) e del

contenimento della profondità complessiva di scavo entro 3m sotto il piano stradale.

6.4 Progetto del sistema divisionale e di accumulo delle acque di prima

pioggia

Per tale progetto si fa riferimento alla stessa area di cui è stata progettata fogna

bianca e nera nei paragrafi precedenti.

Nella fattispecie verrà dimensionato il sistema di accumulo, il quale non sarà di tipo

tradizionale, ma sarà un serbatoio in lamiera ondulata, illustrato al capitolo 5.

Il sistema sarà del tipo “in linea” e sarà costituito da un pozzetto di by-pass con a

valle il serbatoio in lamiera.

Per il dimensionamento della vasca, si fa riferimento alla Normativa della Regione

Lombardia, la quale indica come acque di prima pioggia quelle corrispondenti, nella

prima parte di ogni evento meteorico, ad una precipitazione di 5 millimetri

uniformemente distribuita sull’intera superficie scolante servita dalla rete di raccolta

delle acque meteoriche.


172

331 m

524 m

12

3

5

4

6

La formula per la determinazione del volume della vasca è la seguente:

∑=

⋅⋅=n

iiiAhV

1

ϕ [m3] (37)

dove:

h altezza di precipitazione assunta pari a 5 mm;

Ai sottoarea facente parte dell’intero bacino di pertinenza, caratterizzata da un

valore costante di φi;

φi coefficiente di afflusso della singola sottoarea.

I valori di Ai e φi sono i seguenti:

Area Estensione Destinazione φ

1 20238 zona residenziale 0,40

2 22392 zona commerciale 0,60


4 15435 verde attrezzato 0,20

5 49224 zona di completamento 0,80



173

Dunque utilizzando la (37) si ottiene il seguente volume di prima pioggia:

V= 440 m3

I valori di costruzione di detti serbatoi sono i seguenti:

Lunghezza da 3,4 a 13 m

Diametro da 1,2 a 3,5 m

Figura 6.3 Lunghezza e diametro dei serbatoi utilizzati

Dato l’elevato volume di prima pioggia da contenere, con un unico blocco non è

possibile l’accumulo, ma questi dispositivi hanno la possibilità di essere connessi in

cascata fino al raggiungimento del volume desiderato.

Per tali ragioni, vengono utilizzati tronchi con il diametro di 2,5 m, di cui 7 lunghi

12 m e uno lungo 6 m:

[ ] [ ] [ ] [ ] 322

22

78,4414

5,26

4

5,2127 mmmmmVtot =

⋅⋅+

⋅⋅⋅= ππ

Di seguito vengono illustrate le tavole relative alla pianta e alle sezioni del sistema

divisionale e di accumulo che si è progettato.

D L


174

DN 160

DN 60

A

A

B B

ingresso acque

di pioggia

uscita acque di

seconda pioggia

scarico acque di

prima pioggia

3,2

0

3,25

6,0

012,0

0

2,50

6.4.1 Pianta del sistema


175

1,60

18,0

0

0,8

00,8

0

2,8

0

1,30

6.4.2 Sezione A-A del sistema


176

3,5

0

6.4.3 Sezione B-B del sistema

Conclusioni

177

Capitolo 7

CONCLUSIONI

La necessità di trattamento delle acque di prima pioggia rappresenta una sfida

importante e nello stesso tempo un problema nuovo, dal momento che le acque

bianche sono state ritenute tradizionalmente “pulite” in quanto non derivanti dal

consumo umano, ed in tal senso direttamente scaricabili senza oneri di trattamento

che non si limitassero solo ad un intervento meccanico di tipo preliminare.

In realtà, come descritto in questo lavoro di tesi, i processi di formazione, accumulo

e rimozione degli inquinanti nel bacino e nella rete di drenaggio sono governati da

fattori caratterizzati da elevata aleatorietà e ciò determina una forte variabilità, da

evento a evento, delle caratteristiche qualitative delle acque di drenaggio urbane.

Le acque meteoriche di dilavamento, sono molto contaminate e, in assenza di

interventi di mitigazione, producono un impatto molto negativo sulla qualità del

ricettore. A tale proposito, la progettazione deve prevedere infrastrutture idrauliche

e manufatti atti sia alla difesa idraulica, sia alla tutela dell’ambiente e delle risorse

idriche; va sottolineata la necessità di aggiornamenti normativi in merito ai presidi

di intercettazione e controllo qualitativo delle acque di dilavamento. Ad esempio,

dovrebbero essere individuati i valori di soglia dei volumi di traffico oltre i quali

occorre intervenire con specifici sistemi di controllo, dovrebbe essere precisata la

gamma di tali impianti in funzione della tipologia di area di pertinenza, dovrebbe

essere condotto il censimento delle aree sensibili ecc.

La scelta del sistema di controllo più idoneo a una specifica realtà deve seguire un

percorso logico basato su due fasi procedurali: un’analisi oggettiva riguardante

l’opportunità di intervento, la localizzazione dell’opera, la compatibilità con il

territorio, l’efficienza nella rimozione degli inquinanti, gli aspetti gestionali e

Conclusioni

178

un’analisi multiobiettivo che sviluppi un’analisi costi-benefici, valuti l’impatto

paesaggistico-ambientale e il rischio di sversamenti accidentali di liquidi inquinanti.

Qualsiasi sistema di controllo si scelga per mitigare l’impatto delle acque di

dilavamento di un sito, è necessario effettuare frequenti operazioni di ispezione e di

manutenzione al fine di garantire nel tempo una buona efficienza nella rimozione

degli inquinanti.

La corretta gestione delle acque meteoriche di dilavamento è fondamentale sia per

la limitazione dei fenomeni di esondazione, sia per la riduzione degli impatti

inquinanti sui corpi idrici ricettori. Tale problematica deve, quindi, essere

attentamente considerata nella pianificazione urbanistica e nella progettazione dei

sistemi fognari e degli impianti di depurazione delle acque reflue urbane.

In sede di pianificazione urbanistica bisognerebbe privilegiare, ove possibile, le

soluzioni atte a ridurre a monte le portate meteoriche circolanti nelle reti di

drenaggio, prevedendo una raccolta separata delle acque meteoriche non suscettibili

di apprezzabile contaminazione e il loro smaltimento in loco tramite sistemi di

infiltrazione nel suolo.

Di rilevante importanza sono inoltre le ricerche che studiano nuovi sistemi

alternativi per ridurre l’impatto delle acque di prima pioggia (BMP - Best

Management Practices), come ad esempio il sistema analizzato, atto all’accumulo e

riutilizzo delle acque piovane su di un’area di 15,22 ha del comune di Ruvo di

Puglia (Ba).

La precipitazione media nel nostro paese è di circa 1000 mm/anno, con zone che

presentano una piovosità molto elevata (oltre 2500 mm/anno), e zone in cui la

precipitazione non raggiunge neanche i 500 mm/anno

(http://idro.net/newsletter/acqua1005.pdf); appare dunque sensato non generalizzare

riguardo l’utilizzo di questo sistema, ma valutare una sua installazione dove ci può

essere un concreto risparmio idrico, ovvero nelle zone caratterizzate da piovosità

molto elevata, e non in zone che presentano scarsa piovosità come il sito analizzato

con un’altezza di pioggia media di 550 mm/anno. Tale sistema non vedrebbe molte

Conclusioni

179

applicazioni, sia per lo scarso risparmio idrico e sia per la mancanza di una

normativa nazionale che disciplini e incentivi il recupero e il riutilizzo dell’acqua

piovana.

In sede di progettazione di sistemi fognari in aree di ampliamento ed espansione

bisogna garantire la compatibilità idraulica nei ricettori (sistema fognario pubblico o

corpo idrico). Il raggiungimento e/o il mantenimento degli obiettivi di qualità

ambientale dei corpi idrici, previsti dal Decreto Legislativo 152/2006, richiedono

l’invio alla depurazione di un’aliquota delle acque meteoriche di dilavamento.

L’attività di ricerca, sviluppata da alcuni autori con particolare riferimento alla

situazione pluviografica italiana, consente oggi di trarre alcune conclusioni che

possono utilmente informare la progettazione dei sistemi fognari e dei loro

manufatti. La frazione delle acque meteoriche di dilavamento da inviare alla

depurazione, a parità di obiettivo ambientale da conseguire, è in pratica

indipendente dalla tipologia del sistema fognario. La scelta fra sistema fognario

unitario e separato (con gli stessi manufatti di controllo qualitativo come scaricatori

di piena e vasche di prima pioggia) non implica una differente efficacia di controllo

dell’inquinamento dei ricettori, quindi, deve derivare da considerazioni di natura

funzionale ed economico-gestionale proprie di ciascuna area urbana. Il sistema

unitario, se dotato di scaricatori di piena e vasche di prima pioggia correttamente

progettati, offre normalmente una protezione ambientale dei corpi idrici ricettori

analoga a quella conseguibile con un sistema separato ben progettato, cioè munito

di scaricatori di piena e vasche di prima pioggia sulla rete delle acque pluviali e con

convogliamento alla depurazione delle acque di prima pioggia.[ A. Paletti,

Dipartimento di Ingegneria Idraulica del Politecnico di Milano]

Il sistema unitario è normalmente molto più economico del sistema separato in

termini di costi di investimento e ancor più in termini di costi gestionali. La

separazione completa ed effettiva di reti attualmente unitarie comporta costi assai

ingenti e presenta pesanti difficoltà tecniche e amministrative, anche per

l’inevitabile contenzioso che può derivarne. La decisione di separare reti

Conclusioni

180

attualmente unitarie dovrebbe quindi essere presa solo in presenza di vantaggi

decisivi, preponderanti e imprescindibili; si ritiene che i casi siano rarissimi.

Dovendosi comunque, in genere, convogliare alla depurazione le prime acque

meteoriche di dilavamento, la separazione delle reti non modifica l’entità delle

portate e neppure dei volumi da trattare e quindi i costi di investimento e di gestione

degli impianti di trattamento.

L'impiego di vasche di prima pioggia di cattura accoppiate agli scaricatori consente

un buon rendimento in termini di riduzione della massa inquinante scaricata. Le

vasche di prima pioggia, ubicate in testa agli impianti, consentono di limitare la

portata inviata al trattamento e nel contempo di trattare la frazione più inquinata del

deflusso connesso a un evento di pioggia. Il rendimento di una vasca di prima

pioggia non dipende solo dal suo volume utile, ma anche dalla modalità di

svuotamento e questo aspetto va tenuto in conto in fase di progettazione.

Il governo delle acque di pioggia richiede un approccio multidisciplinare che integri

le molteplici competenze coinvolte (urbanisti, ricercatori idraulici, sanitari e

chimici, progettisti e gestori di reti fognarie e impianti di depurazione) nel rispetto

delle imposizioni normative. Inoltre la gestione delle acque meteoriche di

dilavamento è indissolubile da quella delle acque reflue e la tutela dei corpi idrici

richiede un approccio integrato nella progettazione e gestione del sistema fognario e

dell’impianto di trattamento associato al fine di minimizzare l’impatto globale degli

scarichi nel corpo idrico ricettore.

A partire dal febbraio 2004, il Dipartimento di Ingegneria Ambientale di Genova

ha avviato una campagna di monitoraggio per la caratterizzazione delle acque

meteoriche di dilavamento di superfici esterne di siti produttivi sul territorio della

provincia di Genova, proprio per verificare come la concentrazione degli inquinanti

nelle acque di dilavamento dipenda soprattutto dalla destinazione d’uso del sito di

interesse. L’indagine ha interessato due tipologie di siti produttivi: una stazione

autostradale di rifornimento carburante e un autodemolitore.

Conclusioni

181

Da un confronto tra la serie di dati quali-quantitativi registrati presso tali siti e i dati

ottenuti da un’area residenziale sempre nel territorio genovese, si evince

l’importanza di una corretta gestione delle acque meteoriche di dilavamento, e

l’influenza che dette acque rivestono nell’alterazione della qualità dei corpi idrici

ricettori. Nel caso di siti produttivi (in particolare nel caso dell’autodemolitore), la

percentuale di inquinanti risulta notevolmente eccedente le concentrazioni limite

degli scarichi in acque superficiali imposte dal D.Lgs. 152/06.

L’analisi della natura dei processi che coinvolgono le acque di prima pioggia,

evidenzia l’impossibilità di descrivere il fenomeno attraverso leggi generali e di

individuare una serie di parametri opportuni per la caratterizzazione della qualità

delle acque di scolo.

Dalla grande variabilità dei risultati ottenuti negli studi, si evince l’influenza che i

fattori climatici e idrologici, nonché le caratteristiche del bacino e della rete

fognaria, rivestono nei meccanismi di dilavamento degli inquinanti.

Non va tuttavia sottovalutata la rilevanza delle differenti strategie di

campionamento utilizzate (luogo d’installazione, tempi di campionamento, etc.),

nonché della varietà nelle metodologie di gestione ed elaborazione dei dati, che

hanno causato difficoltà nel confrontare i risultati per trarne conclusioni più

generali. Tale disomogeneità negli approcci sperimentali è a sua volta un ulteriore

indice della complessità di inquadramento del fenomeno. Per descrivere in maniera

soddisfacente il fenomeno del first flush risulta sempre opportuno ricorrere ad un

approccio che tenga in considerazione la specificità del sito in esame.

La salvaguardia dei corpi idrici ricettori nei territori fortemente urbanizzati ha

imposto la ricerca di nuove strategie di controllo dei deflussi urbani con l’intento di

contenere le portate e i volumi scaricati nel corso degli eventi meteorici più critici e

di limitare lo scarico di sostanze indesiderabili (in termini sia di massa che di

concentrazioni) per l’equilibrio ecologico dei ricettori.

Conclusioni

182

Ringraziamenti

A chiusura del mio lavoro di tesi, non potevo non ringraziare il prof. Antonio

Castorani per l’interesse in me destato nella sua disciplina e l’ing. Gabriella

Balacco, per tutto l’aiuto e il supporto, non solo materiale, che mi ha donato.

Ulteriori ringraziamenti sono dovuti a mia moglie, per il suo valido conforto in

questo mio percorso di formazione e nella stesura di questo lavoro di tesi.

183

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