Università Degli Studi Di Firenze Facoltà Di Ingegneria

Corso di laurea in Ingegneria Civile

Corso di Idrologia e Costruzioni Idrauliche

A.A.2009-2010

Relazione Tecnica

Oggetto:

A- Verifica Idraulica del Borro del Grillaio B- Servizio Idrico integrato per il centro abitato di Ginestra Fiorentina

Docente:

- Prof. Ing. Fabio castelli

Studenti:

- Simone Casini - Matteo Pampaloni

INDICE

Sezione A - Verifica idraulica del Borro del Grillaio

A.1. Inquadramento del bacino e localizzazione geografica

A.2. Analisi geomorfologica

A.2.1. Caratteristiche plano-altimetriche

A.2.2. Tempo di corrivazione

A.2.3. Curva ipsografica

A.3. Caratteristiche d’uso del suolo

A.3.1. Coefficienti di deflusso

A.4. Caratteristiche pedologiche

A.4.1. Coefficienti di filtrazione

A.5. Analisi climatica

A.5.1. Analisi pluviometrica

A.5.2. Linea segnalatrice di probabilità pluviometrica

A.5.3. Plotting Position

A.5.4. Calcolo delle portate di piena

A.5.4.1. Metodi empirici

A.5.4.2. Metodi cinematici

A.5.5. Termometria

A.5.6. Igrometria

A.6. Bilancio idrologico

A.6.1. Curva di durata delle portate

A.7. Simulazione con Hec-Ras

A.7.1. Analisi dei risultati

A.7.2. Analisi dei punti significativi

A.7.3. Documentazione fotografica

Sezione B - Servizio idrico integrato per il centro abitato di Ginestra Fiorentina

B.1. Inquadramento dell’area e descrizione

B.2. Servizio di acquedotto

B.2.1. Previsione demografica

B.2.1.1. Edifici pubblici

B.2.2. Stima del fabbisogno idropotabile

B.2.3. Impianto di distribuzione

B.2.3.1 Impostazione della rete di distribuzione

B.2.3.2. Dimensionamento della rete

B.2.3.3. Dimensionamento delle condotte

B.2.3.4. Dimensionamento del serbatoio

B.2.3.5. Apparecchiature lungo le tubazioni

B.2.4. Verifica della rete tramite il software Epanet

B.2.4.1. Consumo massimo Qmax

B.2.4.2. Consumo massimo Qmin

B.2.4.3. Consumo massimo Qnullo

B.3. Rete Fognaria

B.3.1. Fognatura Bianca

B.3.1.1. Stima delle portate di progetto

B.3.1.2. Impostazione della rete

B.3.1.3. Caratteristiche della rete

B.3.1.4. Aree contribuenti

B.3.1.5. Dimensionamento delle condotte

B.3.1.6. Progetto delle condotte

B.3.1.7. Opere accessorie

B.3.2. Fognatura Nera

B.3.2.1. Stima delle portate di progetto

B.3.2.2. Dimensionamento della rete

B.3.2.3. Verifiche

B.3.2.4. Opere accessorie

Sezione A

APPENDICE

Profilo altimetrico asta principale pag. I

Tabella dati precipitazioni estreme pag. II

Plotting position per 24 ore pag. III

Documentazione fotografica pag. IV

Sezione B

Disposizione planimetrica elementi dell’ acquedotto pag. V

Andamento altimetrico della fognatura nera pag. VI

1

SEZIONE A – VERIFICA IDRAULICA DEL BORRO DEL GRILLAIO

A.1. INQUADRAMENTO DEL BACINO E LOCALIZZAZIONE GEOGRAFICA

Il Borro nasce dalla collina di San Romolo,confluisce con il fiume Pesa in località Ginestra Fiorentina ed il suo bacino idrografico è situato all’interno del Comune di Lastra a Signa.

L’area del bacino imbrifero è identificabile nelle tavolette 275050 e 275060 della Cartografia Tecnica Regionale della regione Toscana in scala 1:10000.

Fig. 1.0: Inquadramento del bacino imbrifero- estratto CTR regione Toscana, scala 1:10000

2

A.2. ANALISI GEOMORFOLOGICA

A.2.1 Caratteristiche plano-altimetriche

Dimensioni Planimetriche Area bacino A 4.18 [Kmq]

Perimetro bacino P 10.87 [Km]

Lunghezza asta principale L 4.93 [Km]

Macromorfologia Planare

Rapporto di circolarità Rc = 0.4448 -

Rapporto di uniformità Ru = 1.4993 -

Fattore di forma Rf = 0.1723 -

Rapporto di allungamento Ra = 0.4684 -

Dimensioni altimetriche Quota massima s.l.m. Zmax 238.7 [m]

Quota minima s.l.m. Zmin 45 [m]

Rilievo del bacino Gregory-Walling Zm = Zmax - Zmin 193.7 [m]

Quota media del bacino Zm 130.05 [m]

Pendenze Pendenza media Alvart-Horton S 19.7 [%]

Pendenza media dell'asta principale Im 3.93 [%] Tab. 2.0: Caratteristiche plano altimetriche

Per la stima del tempo di corrivazione del bacino si considerano le formule empiriche di Pasini, Giandotti, Kirpich e Ventura. Sulla base dei parametri morfologici stimati precedentemente si ottiene:

A.2.2 Tempo di corrivazione

Formula di Pasini

Tc =

Formula di Giandotti

Tc =

Formula di Kirpich

Tc =

Formula di Ventura

Tc = Valore medio

Tc [ore]

1.49 1.39 0.42 1.31 1.15

Tab.2.1: Tempo di corrivazione

3

Per i successivi calcoli si assume il valore medio delle diverse stime.

L’integrale della curva ipsografica dimensionale rappresenta il volume di rilievo, che diviso per l’area del bacino fornisce la quota media del bacino Zm .

A.2.3 Curva ipsografica

Il calcolo dell’integrale ipsometrico Ip adimensionale, consente di stimare l’evoluzione volumetrica del bacino imbrifero ed interpretarne lo stadio ( Ip > 0.6 stadio giovanile, 0.4< Ip <0.6 stadio maturo, Ip < 0.4 stadio senile). Per il bacino del Borro del Grillaio si ottiene un Ip = 0,54, quindi si trova nello stadio maturo di evoluzione. Si tratta di una fase intermedia caratterizzata da una buona condizione di stabilità e da una media quantità di energia.

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0

Curva ispografica dimensionale

Zm

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

(Z-Z

min

)/(Z

max

-Zm

in)

a/A

Curva ipsografica adimensionalizzata

4

Le informazioni sul tipo di utilizzo che viene fatto del suolo sono state ricavate dalla carta d’uso del suolo del progetto Corine 2000. Viene così stimato un coefficiente di deflusso φ per le diverse zone del bacino.

A.3. CARATTERISTICHE D’USO DEL SUOLO

In base alla destinazione d’uso del suolo si stimano una serie di valori del coefficiente di deflusso ( cfr. Tabella 4.1 ) che mediati sulle superfici corrispondenti forniscono il seguente valore medio : φm = 0.24

A.3.1 Coefficiente di deflusso

Legenda

Sistemi culturali e particelle permanenti

Boschi misti

Seminativi in aree non irrigue

Uliveti

Boschi di latifoglie

Tessuto urbano discontinuo

N

Fig. 3.0: Carta d’uso del suolo- estratto Carta Uso Suolo, progetto Corine 2000

0 m 250 m 1000 m

Legenda

Sistemi culturali e particelle permanenti

Boschi misti

Seminativi in aree non irrigue

Uliveti

Boschi di latifoglie

Tessuto urbano discontinuo

5

Code_00 Livello1 Livello2 Livello3 Superficie

[kmq] Superficie

relativa [%] C. deflusso

Ф

223 Territori agricoli Colture permanenti Uliveti 0.569 13.57 0.25

242 Territori agricoli Zone agricole eterogenee

Sistemi colturali 1.873 44.70 0.25

211 Territori agricoli Seminativi Seminitavi in aree

non irrigue 0.738 17.61 0.25

311 Territori boscati e

ambienti semi naturali

Zone boscate Boschi di latifoglie 0.420 10.01 0.20

313 Territori boscati e

ambienti semi naturali

Zone boscate Boschi misti 0.553 13.20 0.20

112 Territori modellati

artificialmente Zone urbanizzate

Tessuto urbano discontinuo

0.038 0.91 0.70

Tab. 3.0: Coefficienti di deflusso

6

Le informazioni delle caratteristiche dei suoli in cui è sito il bacino sono ricavate dallo studio della carta pedologica redatta dal Servizio Geologico della Regione Toscana. Le informazioni sono raccolte all’interno del progetto “ Carta dei suoli della Toscana a scala 1:250.000” consultabile in modo libero e gratuito.

A.4. CARATTERISTICHE PEDOLOGICHE

L’analisi della Carta ha permesso la stima dei coefficienti di filtrazione Ks delle varie zone che costituiscono il bacino,con valori ricavati mediando i coefficienti di filtrazione delle diverse classi di tessitura che compongono i giacimenti.

Litologia principale: ciottolami e ghiaie del Pliocene marino.

1 BELFORTE_ABBADIA (BEL1_ABB1)

Morfologia: versanti da debolmente a moderatamente pendenti e sommità arrotondate, poco erosi e situazioni di versante da moderatamente a fortemente pendenti, erosi.

Uso del suolo: colture agrarie legnose prevalenti (oliveto e vigneto); secondariamente formazioni boscate e seminativo.

Litologia principale: Q2 alluvioni fluviali recenti (depositi dell’Olocene)

2 ELSA_CONNATO_TALLURIANO (ELS1_CNN1_TAL1)

Morfologia: fondovalle dei fiumi Elsa e Pesa.

Uso del suolo: seminativo avvicendato prevalente.

Legenda

BELL1_ABB1 1

ELS1_CNN1_TAL1 2

GRT1_PEL1 3

0 m 250 m 1000 m

N

Fig. 4.0 : Carta pedagogica- Carta dei Suoli della Toscana

7

Litologia principale: Arenarie quarzoso feldspatiche spesso turbiditiche con intercalazioni di marne e argilliti.

3 GRETI_PODERE ELCI (GRT1_PEL1)

Morfologia: versanti con vallecole a pendenza prevalentemente forte e scoscesa soggetti a erosione superficiale da moderata a forte, di tipo sia diffuso che incanalato, con limitate aree d’accumulo a pendenza minore.

Uso del suolo: boschi cedui di latifoglie a riposo invernale con aree dominate da conifere; molto secondariamente seminativo e oliveto.

A.4.1 Coefficienti di filtrazione

Zona Code_Uc250k Tessitura Ks [mm/h] Sup. [kmq] Sup. relativa [%]

1 BEL_ABB1 Franco argillosa e franca 7.60 3.025 72.173

2 ELS1_CNN1_TAL1 Franco limosa e franco

limoso argillosa 4.40 0.142 3.388

3 GRT1_PEL1 Franco sabbiosa e franca 17.50 1.024 24.439

Tab. 4.0: Coefficienti di filtrazione

Si riporta per completezza la tabella utilizzata per la determinazione dei coefficienti Ks. (Fonte “Idrologia” di M. Greppi, edizioni Hoepli, 1999)

Classi di tessitura Porosità Potenziale di suzione del fronte umido [ cm ]

Conducibilità idraulica [ cm/h ]

Sabbia 0.437 4.95 23.56 Sabbia franca 0.437 6.13 5.98

Franco sabbioso 0.453 11.01 2.18 Franco 0.463 8.89 1.32

Franco limoso 0.501 16.68 0.68 Franco sabbioso argilloso 0.398 21.85 0.30

Franco argilloso 0.464 20.88 0.20 Franco limoso argilloso 0.471 27.30 0.20

Argilla sabbiosa 0.430 23.90 0.12 Argilla limosa 0.479 29.22 0.10

Argilla 0.475 31.63 0.06

N

8

A.5. ANALISI CLIMATICA

A.5.1 Analisi Pluviometrica

Per l’analisi pluviometrica si è ritenuto opportuno scegliere come pluviometro di riferimento “Empoli Prunecchio [1350]”: tale scelta è giustificata dalla quantità di registrazioni di dati presenti (29 anni).

Vedi appendice pag.II.

Empoli (Prunecchio) [1350] - Empoli (FI) Coordinate UTM [m] E 660370 N 4841740

GB [m ] E 1660317 N 4841560 Quota [m] 39.42

Tab. 5.0: Dati pluviometro

I dati pluviometrici utilizzati provengono dagli Annali Idrologici pubblicati nel sito web www.idropisa.it.

Le precipitazioni massime annuali di breve durata, in funzione dei tempi di ritorno, si determinano utilizzando la funzione di distribuzione di Gumbel.

= - ln ( ln ( )) Variabile ridotta della distribuzione

= U + α Altezze di pioggia

Ove:

α =

Turbone [1322] Montelupo Fiorentino (FI) Empoli_(Prunecchio) [1350]

Empoli (FI)

S. Martino a Carcheri [1320] Lastra a Signa (FI)

0 m 1000 m 2000

Empoli_Prunecchio [1350] Empoli (FI)

Turbone [1322] Monteluo Fiorentino

9

U = μ – 0.5772 α

μ Media dei dati pluviometrici

σ Deviazione standard de campione di dati pluviometrici

Tr Tempo di ritorno considerato

d 1h 3h 6h 12h 24h μ 22.890 30.933 38.307 46.307 55.659 σ 11.088 15.316 17.943 18.988 26.712 α 8.645 11.942 13.990 14.805 20.827 U 17.900 24.040 30.231 37.761 43.637

A.5.2 Linea segnalatrice di probabilità pluviometrica

La linea segnalatrice di probabilità pluviometrica fornisce la dipendenza fra l’altezza di pioggia ( h ) e la durata di pioggia (d) per un tempo di ritorno assegnato attraverso la seguente relazione:

ove “a” ed “n” sono parametri stimati mediante regressione lineare bi logaritmica, di cui si riportano i valori:

Tr a n 2 21.056 0.2837

20 43.730 0.2696 50 51.845 0.2674

100 57.925 0.2662 200 63.984 0.2652

Per cui si ottiene:

Tr h (1 ora) h (3 ore) h (6 ore) h (12 ore) h (24 ore) 2 21.06855 28.41728 35.35905 43.1875 51.2706

20 43.5781 59.51079 71.78583 81.73434 105.498 50 51.63328 70.63778 84.82137 95.52856 124.9035

100 57.66951 78.9759 94.58967 105.8654 139.4453 200 63.68371 87.2836 104.3223 116.1645 153.934

Tab. 5.1: Parametri della distribuzione di Gumbel

Tab. 5.2: Parametri della LSPP

10

Onde verificare il corretto adattamento del campione di dati alla distribuzione di Gumbel si riporta in appendice ( pag. III ) il risultato della Plotting Position su dati a 24 ore.

A.5.3 Plotting position

A.5.4 Calcolo delle portate di piena

A scopo puramente illustrativo e di confronto con i risultati del paragrafo successivo si riportano i

A.5.4.1 Metodi empirici

risultati delle portate massime di piena ottenuti utilizzando alcune delle principali formule empiriche. Queste si basano unicamente sulle caratteristiche morfologiche del bacino quindi per l’analisi del bacino in esame si è preferito far uso di metodi a base idrologica.

- Scimeni = 181.13 mq/s

- Forti = 56.79 mq/s

Ove A = 4.18 Kmq è l’area del bacino.

- Metodo cinematico con coefficiente di filtrazione:

A.5.4.2 Metodi cinematici

-

Ove:

Area i-esima del bacino Coefficiente i-esimo di conducibilità idraulica

1

10

100

1000

1 10 100

LSPP

h2[mm]

h20[mm]

h50[mm]

h100[mm]

h200[mm]

Fig. 5.0: Linea segnalatrice di probabilità pluviometrica

11

At - n Parametri della linea segnalatrice Tempo di corrivazione

Portate massime per unità di area di ciascuna zona:

Zona Tr 2 TR 20 TR 50 TR 100 TR 200 Q/ [mm/h] 1 11.36988 31.71664 38.99743 44.4533 49.889228 Q/ [mm/h] 2 14.56988 34.91664 42.19743 47.6533 53.089228 Q/ [mm/h] 3 1.469878 21.81664 29.09743 34.5533 39.989228

La portata massima è:

Tr 2 TR 20 TR 50 TR 100 TR 200 [m³/s] 10.54515 34.23037 42.70578 49.05684 55.38468

Tab. 5.3: Portate con coefficiente di filtrazione

- Metodo cinematico con coefficiente di deflusso:

Ove:

Coefficiente di deflusso superficiale medio ( Par 3.1 )

La portata massima è:

Tr 2 TR 20 TR 50 TR 100 TR 200 [m³/s] 5.344765 11.07747 13.12883 14.66602 16.1976

Tab. 5.4: Portate con coefficiente di deflusso

12

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

T [C

°]

Temperature medie mensili

T max T min

2000 2005

MAX MIN MEDIE Max. [C°]

Min. [C°]

Max. [C°]

Min. [C°]

Max. [C°]

Min. [C°]

Gen. 16.0 3.4 11.6 -4.1 10.0 1.9 Feb. 15.6 5.9 8.0 -2.2 11.1 2.8 Mar. 22.3 7.9 11.9 -1.9 15.6 5.3 Apr. 25.4 11.3 13.8 2.0 18.5 8.9 Mag. 30.7 18.3 17.3 8.3 24.1 13.0 Giu. 35.2 22.1 21.9 12.0 29.5 17.3 Lug. 36.9 25.4 22.8 14.4 30.9 18.8 Ago. 35.1 24.0 22.6 15.1 30.8 19.3 Set. 32.2 19.8 20.4 9.3 26.3 15.4 Ott. 25.8 15.1 17.4 6.8 21.0 12.7 Nov. 22.6 8.4 16.3 0.2 16.2 8.8 Dic. 16.9 5.4 11.4 -3.1 11.5 4.7

0102030405060708090

100

Ur

[%]

Umidità Relativa - Firenze

0.00 6.00 12.00 18.00 media

I dati termometrici giornalieri sono stati rilevati dalla stazione di Empoli; si considerano tali dati come ben rappresentativi del bacino in esame. Si riportano i dati medi mensili dall’anno 2000 al 2005.

A.5.5. Termometria

La stazione con misure di umidità dell’aria più vicina al bacino in esame è quella di Firenze Peretola (Lat. N 43.48, Lon. E 11.12, quota 40 m s.l.m.). si riportano i dati idrometrici medi mensili rilevati alle ore sinottiche 0:00, 06:00, 12:00, 18:00.

A.5.6. Igrometria

1951 1980

Firenze Peretola - Umidità Relativa [%]

0.00 6.00 12.00 18.00 Media

Gen. 83 86 71 73 78.25 Feb. 80 84 64 66 73.5 Mar. 78 85 58 62 70.75 Apr. 81 86 54 60 70.25 Mag. 82 87 51 58 69.5 Giu. 82 86 50 54 68 Lug. 77 84 44 48 63.25 Ago. 79 88 46 51 66 Set. 82 88 52 60 70.5 Ott. 85 89 60 70 76 Nov. 87 89 70 78 81 Dic. 85 87 74 77 80.75

Tab. 5.5: Valori minimi, massimi e medi mensili delle temperature estreme giornaliere (S.I.M.N., Annali Idrologici).

Tab. 5.6: Valori medi mensili di umidità relativa dell’aria rilevata alle ore sinottiche (A.M., Tabelle Climatologiche dell’Umidità dell’Aria).

13

Ipotizzando che il bacino del borro del Grillaio sia un sistema chiuso dal punto di vista idrogeologico, sono determinati i valori medi mensili delle principali componenti del bilancio idrologico sulla base di uno schema concettuale a due serbatoi.

A.6. BILANCIO IDROLOGICO

Bilancio di massa

:

Deflusso superficiale (Dunne)

:

Deflusso superficiale (Horton)

: ]

Evapotraspirazione

:

14

Evapotraspirazione potenziale (Serra)

: ) ( 0.0644 )

Gli altri parametri utilizzati nello schema sono stati stimati come segue:

ft = Frequenza probabilità di pioggia, rapporto tra il numero di giorni piovosi mensili e il numero di giorni

mensili

Ks = Coefficiente medio di permeabilità ≈ 2.75e-04 cm/s

Wmax = Capacità massima del suolo ≈ 287 mm

α = Ritardo del deflusso di base

β = Ritardo del deflusso ipodermico ≈ Ks/Lver [Lver lunghezza dei versanti]

γ = Ritardo della percolazione ≈ Ks/zw [zw profondità di falda]

Con tali valori dei parametri e dei dati climatici mensili medi, imponendo la condizione di periodicità per i volumi idrici nel suolo e nella falda, si ottengono i risultati di bilancio riportati nella tabella seguente.

P

U

[%] Ft

Tm

[°C]

Epot

Rh

Qi

J

RD

E

Qb

QT

QT

Gen 73.1 76 0.290 5.75 31.008 4.306 0.7617 14.248 0 31.0083 5.9275 10.9955 0.01717

Feb 69.2 70 0.286 7.4 43.084 3.644 0.9235 17.275 0 43.0841 7.2049 11.7726 0.02035

Mar 80.1 66 0.290 9.95 57.491 6.044 0.9539 17.843 0 57.4910 8.7508 15.7483 0.02459

Apr 77.5 68 0.300 13.25 66.854 4.905 0.9380 17.546 0 66.8541 10.1466 15.9897 0.02580

Mag 72.6 68 0.290 17.35 86.968 4.194 0.8475 15.853 0 86.9681 11.2826 16.3244 0.02549

Giu 54.7 68 0.200 21 109.958 4.035 0.5969 11.166 0 109.9577 11.9842 16.6158 0.02681

Lug 39.6 65 0.129 24.15 147.120 3.879 0.0921 1.723 0 46.8713 11.8586 15.8298 0.02472

Ago 76.1 66 0.194 23.8 139.774 12.412 0 0 0 63.6882 10.3026 22.7144 0.03547

Set 77.5 69 0.200 20.4 102.505 12.308 0 0 0 65.1916 8.7210 21.0294 0.03394

Ott 87.8 73 0.226 15.55 65.414 14.032 0 0 0 65.4139 7.3822 21.4143 0.03344

Nov 111.2 76 0.333 10.2 41.270 13.119 0.0594 1.1102 0 41.2697 6.2489 19.4269 0.03135

Dic 91.3 78 0.290 6.4 29.660 9.458 0.4547 8.5050 0 29.6603 5.4600 15.3730 0.02401

Tab. 6.0 - Bilancio idrologico su base mensile

15

In assenza di dati di portata si è ricostruito la curva di durata delle portate per via indiretta.

A.6.1. Curva di durata delle portate

Per quanto riguarda le portate minori, si utilizzano le 6 più basse portate medie mensili risultanti dal bilancio idrologico. Per valori di portata sensibilmente superiori (portate di piena), si assume come trascurabile il contributo dei deflussi sub-superficiali e si fa riferimento al seguente modello esponenziale per la stima della probabilità di superamento della generica portata Q:

dove:

βq è la precipitazione media giornaliera (910/365 = 2.495 mm/giorno)

αq è la precipitazione media in un giorno piovoso (910/92 = 9.89 mm/giorno)

d è la durata media della pioggia in un giorno piovoso (circa 6 ore per il clima mediterraneo).

Ks è espresso in mm/giorno

QT (m3/s) d (gg)

0.017171 350

0.020354 320

0.024007 290

0.024593 260

0.024721 230

0.025493 200

0.025803 170

0.5 38.889

1 29.960

2 17.782

4 6.264

8 0.777

16 0.012

050100150200250300350400

0,01 0,1 1 10

Gio

rni/

anno

Q [m3/s]

Curva di durata delle portate

Tab. & Fig. 6.1 – Curva di durata delle portate

16

La parte conclusiva della verifica idraulica consiste in una simulazione che ha come scopo quello di individuare possibili situazioni di rischio a seguito di eventi di piena.

A.7. SIMULAZIONE CON HEC –RAS

La zona di analisi è la parte finale del Borro del Grillaio per una lunghezza di 1347 m fino al suo sbocco nel fiume pesa, in località Ginestra Fiorentina.

L’elaborazione dei dati è stata preceduta da una serie di rilevazioni in sito, sulla base delle carte territoriali, che hanno portato alla definizione di 11 sezioni trasversali lungo il corso d’acqua.

Si riporta di seguito un estratto della planimetria in cui sono evidenziate le sezioni:

Fig. 7.1: sezioni rilevate

17

I dati utilizzati per la simulazione si riferiscono alle portare di piena stimate con il metodo cinematico con coefficienti di deflusso (vedi Tab. 5.4 ), per tempi di ritorno 2, 20, 50 e 200 anni.

Si riportano di seguito una serie di risultati grafici significativi della simulazione:

Fig.7.2: particolare ponte

Fig. 7.3: particolare ponte

300 350 400 450

53

54

55

56

57

gri l laio-0 Plan: Plan 08 12/01/2010

Main Channel Distance (m)

Ele

vatio

n (m

)

Legend

EG TR 200

EG TR 50

EG TR 20

EG TR 2

Crit TR 200

Crit TR 50

Crit TR 20

WS TR 200

WS TR 50

WS TR 20

Crit TR 2

WS TR 2

Ground

Left Levee

Right Levee

grillaio ponte-briglia

0 2 4 6 8 10 1252.5

53.0

53.5

54.0

54.5

55.0

55.5

56.0

gri l laio-0 Plan: Plan 08 12/01/2010

Station (m)

Ele

vatio

n (m

)

Legend

EG TR 200

EG TR 50

WS TR 200

EG TR 20

WS TR 50

WS TR 20

Crit TR 200

Crit TR 50

EG TR 2

Crit TR 20

WS TR 2

Crit TR 2

Ground

Levee

Bank Sta

.017 .027 .017

18

Fig.7.4: particolare briglia

Fig. 7.5: particolare briglia

1115 1120 1125 1130

63

64

65

66

gri l laio-0 Plan: Plan 08 12/01/2010

Main Channel Distance (m)

Ele

vatio

n (m

)

Legend

EG TR 200

EG TR 50

EG TR 20

EG TR 2

Crit TR 200

Crit TR 50

Crit TR 20

WS TR 200

WS TR 50

WS TR 20

Crit TR 2

WS TR 2

Ground

Left Levee

Right Levee

grillaio ponte-briglia

-5 0 5 10 15 20 2564.0

64.5

65.0

65.5

66.0

gri l laio-0 Plan: Plan 08 12/01/2010

Station (m)

Ele

vatio

n (m

)

Legend

EG TR 200

WS TR 200

EG TR 50

WS TR 50

EG TR 20

WS TR 20

EG TR 2

WS TR 2

Ground

Levee

Bank Sta

.05 .04 .05

19

Fig. 7.6: sezione 807.71

Fig. 7.7: sezione 1108.8

0 2 4 6 8 1058.0

58.5

59.0

59.5

60.0

gri l laio-0 Plan: Plan 08 12/01/2010

Station (m)

Ele

vatio

n (m

)

Legend

EG TR 200

WS TR 200

EG TR 50

EG TR 20

WS TR 50

WS TR 20

Crit TR 200

Crit TR 50

EG TR 2

Crit TR 20

WS TR 2

Crit TR 2

Ground

Levee

Bank Sta

.05 .035 .05

-5 0 5 10 15 2064.8

65.0

65.2

65.4

65.6

65.8

66.0

66.2

66.4

gri l laio-0 Plan: Plan 08 12/01/2010

Station (m)

Ele

vatio

n (m

)

Legend

EG TR 200

EG TR 50

EG TR 20

Crit TR 200

Crit TR 50

Crit TR 20

WS TR 200

EG TR 2

WS TR 50

WS TR 20

WS TR 2

Crit TR 2

Ground

Levee

Bank Sta

.05 .04 .05

20

A.7.1. Analisi dei risultati

River Sta Profile Q Total Min Ch

El W.S. Elev

Crit W.S.

E.G. Elev

E.G. Slope

Vel Chnl

Flow Area

Top Width

Froude #

(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)

1347 TR 2 5.34 69.8 70.67 70.58 70.95 0.017881 2.36 2.36 3.51 0.81

1347 TR 20 11.08 69.8 71.07 71.07 71.53 0.018753 3.11 4.05 4.91 0.88

1347 TR 50 13.13 69.8 71.21 71.21 71.69 0.017641 3.23 4.74 5.39 0.87

1347 TR 200 16.2 69.8 71.38 71.38 71.9 0.016751 3.4 5.73 5.99 0.86

1108.8 TR 2 5.34 64.8 65.63 65.63 65.96 0.024811 2.57 2.08 3.08 1

1108.8 TR 20 11.08 64.8 65.9 66.05 66.33 0.025647 3.15 4.96 17.12 1.05

1108.8 TR 50 13.13 64.8 65.94 66.1 66.42 0.028546 3.41 5.59 17.73 1.12

1108.8 TR 200 16.2 64.8 65.99 66.16 66.53 0.031818 3.73 6.49 18.57 1.19

1104.8 TR 2 5.34 64.1 65.24 64.45 65.25 0.000213 0.37 17.27 21.67 0.12

1104.8 TR 20 11.08 64.1 65.56 64.66 65.58 0.000328 0.55 24.27 21.77 0.15

1104.8 TR 50 13.13 64.1 65.66 64.77 65.68 0.000355 0.6 26.41 21.8 0.16

1104.8 TR 200 16.2 64.1 65.79 64.84 65.81 0.000398 0.67 29.18 21.84 0.17

1104.8

Inl. Struct.

1104 TR 2 5.34 62.4 62.84 62.77 62.96 0.013234 1.56 3.43 8.19 0.77

1104 TR 20 11.08 62.4 63.09 62.99 63.29 0.01252 1.99 5.56 8.59 0.79

1104 TR 50 13.13 62.4 63.16 63.06 63.39 0.012605 2.12 6.2 8.7 0.8

1104 TR 200 16.2 62.4 63.26 63.16 63.53 0.012785 2.29 7.07 8.86 0.82

1103.66* TR 2 5.34 62.4 62.83 62.77 62.96 0.01422 1.59 3.36 8.17 0.79

1103.66* TR 20 11.08 62.4 63.08 62.99 63.29 0.012972 2.01 5.5 8.58 0.8

1103.66* TR 50 13.13 62.4 63.16 63.06 63.39 0.013115 2.15 6.12 8.69 0.82

1103.66* TR 200 16.2 62.4 63.26 63.16 63.53 0.01326 2.32 6.99 8.85 0.83

1103.33* TR 2 5.34 62.4 62.82 62.77 62.95 0.015538 1.64 3.26 8.16 0.83

1103.33* TR 20 11.08 62.4 63.07 62.99 63.29 0.013622 2.05 5.41 8.56 0.82

1103.33* TR 50 13.13 62.4 63.15 63.06 63.39 0.013724 2.18 6.03 8.67 0.83

1103.33* TR 200 16.2 62.4 63.24 63.16 63.53 0.01382 2.35 6.9 8.83 0.85

1103 TR 2 5.34 62.4 62.77 62.77 62.94 0.023528 1.87 2.86 8.08 1

1103 TR 20 11.08 62.4 62.99 62.99 63.27 0.020919 2.35 4.72 8.43 1

1103 TR 50 13.13 62.4 63.06 63.06 63.37 0.020164 2.47 5.32 8.54 1

1103 TR 200 16.2 62.4 63.16 63.16 63.51 0.019704 2.64 6.14 8.69 1

807.71 TR 2 5.34 58 59.1 58.87 59.21 0.00491 1.46 3.9 7.09 0.57

807.71 TR 20 11.08 58 59.51 59.2 59.65 0.003805 1.73 7.46 9.26 0.54

807.71 TR 50 13.13 58 59.64 59.3 59.79 0.003517 1.8 8.65 9.26 0.52

807.71 TR 200 16.2 58 59.83 59.41 59.99 0.003162 1.88 10.38 9.26 0.51

601.71 TR 2 5.34 56 56.87 56.87 57.26 0.023784 2.79 1.91 2.42 1

601.71 TR 20 11.08 56 57.38 57.38 57.98 0.025077 3.44 3.22 2.67 1

601.71 TR 50 13.13 56 57.54 57.54 58.2 0.025479 3.61 3.64 2.74 1

601.71 TR 200 16.2 56 57.75 57.75 58.49 0.026068 3.82 4.24 2.85 1

420.08 TR 2 5.34 54 55.32 54.93 55.39 0.001364 1.2 5.08 6.37 0.37

420.08 TR 20 11.08 54 56.14 55.24 56.19 0.000721 1.12 10.78 7.65 0.27

420.08 TR 50 13.13 54 56.37 55.33 56.43 0.000653 1.12 12.62 8.02 0.26

420.08 TR 200 16.2 54 56.7 55.45 56.76 0.000669 1.23 16.19 15.11 0.27

21

369.88 TR 2 5.34 53.5 54.68 54.68 55.18 0.016641 3.15 1.76 1.84 0.96

369.88 TR 20 11.08 53.5 55.35 55.35 56.03 0.016156 3.77 3.16 2.35 0.93

369.88 TR 50 13.13 53.5 55.54 55.54 56.27 0.016084 3.92 3.63 2.49 0.93

369.88 TR 200 16.2 53.5 55.8 55.8 56.59 0.016216 4.12 4.28 2.68 0.92

332.15 TR 2 5.34 53.12 53.4 53.59 54.08 0.060364 3.65 1.46 5.2 2.2

332.15 TR 20 11.08 53.12 53.54 53.89 54.85 0.072306 5.06 2.19 5.2 2.49

332.15 TR 50 13.13 53.12 53.59 53.99 55.07 0.072957 5.4 2.43 5.2 2.52

332.15 TR 200 16.2 53.12 53.66 54.12 55.37 0.072304 5.8 2.79 5.2 2.53

322.15 TR 2 5.34 53.02 53.57 53.47 53.72 0.006138 1.73 3.1 5.66 0.75

322.15 TR 20 11.08 53.02 54 53.75 54.2 0.004503 2.01 5.52 5.67 0.65

322.15 TR 50 13.13 53.02 54.14 53.84 54.36 0.004192 2.07 6.34 5.67 0.63

322.15 TR 200 16.2 53.02 54.36 53.96 54.59 0.003783 2.14 7.57 5.67 0.59

318.2 TR 2 5.34 52.84 53.54 53.29 53.63 0.002928 1.36 3.93 5.66 0.52

318.2 TR 20 11.08 52.84 53.97 53.57 54.12 0.002926 1.74 6.38 5.67 0.52

318.2 TR 50 13.13 52.84 54.11 53.66 54.28 0.002875 1.82 7.2 5.67 0.52

318.2 TR 200 16.2 52.84 54.33 53.78 54.52 0.002757 1.92 8.45 5.67 0.5

308.5

Bridge 308 TR 2 5.34 52.84 53.43 53.29 53.56 0.004938 1.61 3.32 5.66 0.67

308 TR 20 11.08 52.84 53.77 53.57 54 0.005149 2.1 5.28 5.66 0.69

308 TR 50 13.13 52.84 53.88 53.66 54.13 0.005212 2.23 5.89 5.66 0.7

308 TR 200 16.2 52.84 54.03 53.78 54.33 0.005307 2.4 6.75 5.67 0.7

304.5 TR 2 5.34 52.84 53.38 53.29 53.54 0.006292 1.74 3.07 5.66 0.75

304.5 TR 20 11.08 52.84 53.73 53.57 53.98 0.005902 2.2 5.04 5.66 0.74

304.5 TR 50 13.13 52.84 53.84 53.66 54.11 0.005885 2.32 5.65 5.67 0.74

304.5 TR 200 16.2 52.84 53.99 53.78 54.31 0.005898 2.49 6.51 5.67 0.74

204 TR 2 5.34 51.8 52.46 52.46 52.73 0.010269 2.33 2.3 4.16 1

204 TR 20 11.08 51.8 52.82 52.82 53.22 0.009484 2.81 3.94 4.89 1

204 TR 50 13.13 51.8 52.93 52.93 53.36 0.009303 2.93 4.48 5.1 1

204 TR 200 16.2 51.8 53.07 53.07 53.56 0.00919 3.09 5.24 5.39 1

124 TR 2 5.34 50.95 51.33 51.4 51.58 0.02125 2.19 2.45 9.32 1.36

124 TR 20 11.08 50.95 51.45 51.59 51.94 0.032349 3.1 3.57 11.03 1.74

124 TR 50 13.13 50.95 51.47 51.65 52.06 0.034877 3.38 3.89 11.12 1.82

124 TR 200 16.2 50.95 51.51 51.73 52.22 0.037136 3.73 4.34 11.16 1.91

0 TR 2 5.34 45.2 45.64 45.9 46.48 0.10677 4.05 1.32 3.42 2.08

0 TR 20 11.08 45.2 46.03 46.25 46.83 0.053292 3.97 2.79 4.19 1.56

0 TR 50 13.13 45.2 46.09 46.28 46.88 0.050346 4.06 4.23 34.29 1.53

0 TR 200 16.2 45.2 46.13 46.31 46.9 0.050092 4.21 5.71 34.35 1.54

Tab 7.1: Analisi dei risultati

22

Dai risultati della simulazione si ottengono delle informazioni riguardo al comportamento del borro nei confronti del fenomeno di piena con i diversi tempi di ritorno considerati, in particolare:

A.7.2. Analisi dei punti significativi

Nelle sezioni 0 e 124 si ha esondazione massima a 200 anni dell’ordine di 80 cm, non rilevante poiché l’area in esame si trova nei pressi dell’immissione nella pesa ed è presente un forte allargamento della sezione con presenza di vegetazione adiacente.

- per tutti i tempi di ritorno

In corrispondenza dell’attraversamento della S.p.12 non si hanno problemi, poiché, essendo il ponte e la strada di recente costruzione, il franco di sicurezza del ponte è perfettamente dimensionato.

- per tempi di ritorno superiori a 2 anni

Eccetto che nelle sezioni 204; 304.5; 308; 318.20; 322.15; 332.15; 601.71; 1103 nelle quali le portate defluiscono regolarmente, negli altri tratti si riscontrano:

- esondazioni modeste nelle sezioni 369.88 - 420.08 – 1347

- esondazioni maggiori nelle sezioni 807.71 - 1104.8 – 1808.8 Queste ultime sono localizzate in zone destinate a uso agricolo, e sono comunque contenute dalle scarpate del rilevato stradale adiacente alle aree coltivate che garantisce il contenimento delle possibili esondazioni.

A.7.3. Documentazione fotografica

Un’opportuna documentazione fotografica è stata riportata in appendice( pag.IV )

23

SEZIONE B - SERVIZIO IDRICO INTEGRATO PER IL CENTRO ABITATO DI GINESTRA FIORENTINA

L’oggetto della realizzazione del nuovo servizio è il centro abitato di Ginestra Fiorentina, frazione del Comune di Lastra a Signa, con sviluppo prevalente lungo la Via Chiantigiana SP12.

B.1. INQUADRAMENTO DELL’AREA E DESCRIZIONE

Il progetto consiste nella realizzazione di una rete di distribuzione e di un serbatoio, per il servizio di acquedotto, e di due reti separate complete di scarichi e depuratori, per il servizio fognario.

B.2. SERVIZIO DI ACQUEDOTTO

La popolazione attuale di Ginestra Fiorentina, sulla base dei dati forniti dal Comune di Lastra a Signa, è di 1434 residenti.

B.2.1. Previsione demografica

Per il corretto dimensionamento della rete è necessario eseguire una previsione demografica per l’orizzonte temporale di progetto della rete stessa.

Sulla base dei dati di crescita degli ultimi anni del Comune di Lastra a Signa è determinato un tasso d’incremento demografico medio decennale del 3.4%.

Fig.1: Planimetria - Immagine satellitare della frazione di Ginestra Fiorentina.

24

Ipotizzando che la frazione di Ginestra sia soggetta al medesimo tasso d’incremento e che si mantenga costante nell’orizzonte temporale di progetto, la popolazione stimata dopo un arco temporale di 30 anni risulta di circa 1590 residenti.

Per effettuare un dimensionamento corretto della rete occorre considerare il numero di abitanti che usufruiranno dei vari servizi pubblici.

B.2.1.1. Edifici pubblici

Nella frazione di Ginestra sono al momento presenti una chiesa e due impianti sportivi; inoltre è prevista la costruzione di strutture ad uso scolastico come risulta dal P.R.G. vigente del Comune di Lastra a Signa.

Stimando una dotazione idrica media giornaliera per abitante di 197 l/ab./giorno (dato fornito dall’ATO 3 del Medio Valdarno) è possibile convertire i consumi degli edifici pubblici in numero di abitanti equivalenti:

17068 1702317416

17938

19530

15000

16000

17000

18000

19000

20000

1971 1981 1991 2001 2009

Popolazione Lastra a Signa

1981

19912001

2009

-0,02

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

Tasso di crescita

Fig. 2.1.a: Popolazione residente Comune Lastra a Signa 1971-2009

Fig. 2.1.b: Incremento demografico 1971-2009 Comune Lastra a Signa

25

Consumo giornaliero [lt] Abitanti equivalenti

Chiesa 1000 5 Impianto sportivo 10000 51 Impianto sportivo 8000 41

Istruzione 15000 77 Totale 34000 173

Il numero di abitanti definitivo per il dimensionamento della rete è ottenuto sommando la stima del numero di abitanti nell’arco dell’orizzonte di progetto e il numero di abitanti equivalenti.

Il valore che si ottiene è: N = 1763 B.2.2. Stima del fabbisogno idropotabile

Con la stima del numero di abitanti e della dotazione idrica media annua è possibile procedere al calcolo di determinati valori di portata:

Volume totale annuo V=365xNxq/1000 126739 [m3]

Portata media annua Q=Nxq/86400 4.02 [l/s]

Portata media mensile nel mese di massimo consumo (KM=1,30)

QM=KMxQ 5.22 [l/s]

Portata media giornaliera nel giorno di massimo consumo (KG=1,25)

QG=KGxQM 6.53 [l/s]

Portata di picco (KH=1,60) QH=KHxQG 10.45 [l/s]

B.2.3. Impianto di distribuzione

B.2.3.1. Impostazione della rete di distribuzione

Date le caratteristiche morfologiche del centro abitato oggetto dell’intervento si prevede la realizzazione di una rete di distribuzione del tipo misto, dotata di un serbatoio alimentato tramite un’opera di presa ad acqua fluente situata sulla Pesa. Si riporta di seguito uno schema generale del funzionamento:

Tab. 2.1.1: Consumi e abitanti equivalenti impianti pubblici.

Tab. 2.2: Calcolo di determinati volumi e portate per la stima del fabbisogno idropotabile

Fig. 2.3.1.a: Schema generale funzionamento

26

Tutte le condotte previste dal progetto passeranno sotto le strade pubbliche esistenti. In appendice ( pag. V ) s’illustra la disposizione planimetrica degli elementi essenziali che compongono l’impianto di distribuzione.

B.2.3.2. Dimensionamento della rete In base all’impostazione della rete si definiscono le caratteristiche plano-altimetriche degli elementi che la compongono:

Nodo ID Quota

[m s.l.m.] Condotta ID

Lunghezza [m]

R0 95.7 T1 380.8 N1 58 T2 87 N2 58.1 T3 40.5 N3 58.4 T4 87.0 N4 68 T5 102.8 N5 56.5 T6 56.3 N6 52.5 T7 107.4 N7 54.8 T8 58.2 N8 53 T9 63.0 N9 53 T10 38.2

N10 56.4 T11 103.6 N11 56.8 T12 74.5 N12 55.4 T13 85.6 N13 60.4 T14 30.4 N14 58.2 T15 77.6 N15 63.8 T16 51.3 N16 56.3 T17 28.1 N17 53.4 T18 85.3 N18 53.4 T19 96.3 N19 53.1 T20 76.6 N20 53.8 T21 80.2 N21 57.5 T22 52.7 N22 58.3 T23 72.6 N23 52.2 T24 28.5 N24 51.8 T25 40.0 N25 51.2 T26 39.9 N26 61 T27 39.6 N27 66 T28 48.7 N28 50.8 T29 89.7 N29 48.9 T30 79.0 N30 51.1 T31 55.1 N31 47.6 T32 107.8 N32 47.7 T33 103.3 N33 47.8 T34 61.7

T35 74.9

T36 70.2

T37 92.7

Tab. 2.3.2: Caratteristiche plano-altimetriche degli elementi della rete.

27

B.2.3.3. Dimensionamento delle condotte

Ipotizzando che tutte le utenze prelevino acqua dai singoli nodi e non lungo le condotte, sono calcolate le portate da assegnare a ogni nodo con le seguenti formule:

[l/s]

[l/s]

Il numero di utenti pertinenti a ogni nodo è stato stimato moltiplicando la densità abitativa della frazione di Ginestra per la superficie abitata servita dal singolo nodo. I risultati così ottenuti sono riportati in tabella:

Nodo Utenti Consumo g.

[l/giorno] Qmax [l/s] Qmin [l/s]

1 34 6655.0 0.2003 0.0401

2 51 10093.0 0.3037 0.0607

3 64 12628.3 0.3800 0.0760

4 34 6770.3 0.2037 0.0407

5 41 7989.9 0.2404 0.0481

6 48 9507.2 0.2861 0.0572

7 62 12205.7 0.3673 0.0735

8 76 14972.0 0.4505 0.0901

9 50 9850.0 0.2964 0.0593

10 57 11235.8 0.3381 0.0676

11 72 22122.1 0.4250 0.0850

12 37 7298.5 0.2196 0.0439

13 30 6887.6 0.1772 0.0354

14 44 8642.9 0.2601 0.0520

15 26 5137.7 0.1546 0.0309

16 56 11034.1 0.3320 0.0664

17 76 15029.1 0.4523 0.0905

18 52 10227.4 0.3078 0.0616

19 62 12186.5 0.3667 0.0733

20 59 11706.3 0.3523 0.0705

21 32 6338.1 0.1907 0.0381

22 30 5934.8 0.1786 0.0357

23 40 7903.5 0.2378 0.0476

24 41 8143.5 0.2451 0.0490

25 56 11062.9 0.3329 0.0666

26 38 7394.5 0.2225 0.0445

27 33 6530.2 0.1965 0.0393

28 66 13012.4 0.3916 0.0783

29 49 9699.3 0.2919 0.0584

30 60 11764.0 0.3540 0.0708

31 42 8345.2 0.2511 0.0502

32 50 9852.9 0.2965 0.0593

33 37 7298.5 0.2196 0.0439

Tab. 2.3.3.a: Portate richieste nei nodi

28

In base ai dati di portata nei nodi è possibile eseguire un dimensionamento del diametro delle condotte, tenendo conto di fattori economici e costruttivi. I diametri scelti sono poi verificati mediante una simulazione del funzionamento dalla rete in condizioni di portata massima, portata minima e portata nulla tramite il software Epanet.

Link ID Lunghezza Diametro nominale norma

UNI 6363/84 [m]

T1 380.8 250 T2 87.0 100 T3 40.5 100 T4 87.0 65 T5 102.8 100 T6 56.3 100 T7 107.4 100 T8 58.2 100 T9 63.0 65

T10 38.3 100 T11 103.6 100 T12 74.5 100 T13 85.6 100 T14 30.4 100 T15 77.6 100 T16 51.3 65 T17 28.1 100 T18 85.3 100 T19 96.3 100 T20 76.6 100 T21 80.2 65 T22 52.7 100 T23 72.6 100 T24 28.5 100 T25 40.0 100 T26 39.9 100 T27 39.6 100 T28 48.7 65 T29 89.7 100 T30 79.0 100 T31 55.1 65 T32 107.8 100 T33 103.3 100 T34 61.7 65 T35 74.9 65 T36 70.2 65 T37 92.7 65

DN Diametro interno

[mm]

Diametro esterno

[mm] Roughness

Pressione max. esercizio

secondo Circol. N. 2136

[bar]

Tipo di giunto

65 70.3 76.1

120

89 a bicchiere per

saldatura 100 106.3 114.3 81

250 260.4 273 81

Tab. 2.3.3.b: Sopra: proprietà condotte.

Sotto: caratteristiche costruttive condotte.

29

B.2.3.4. Dimensionamento del serbatoio

Nella progettazione dell’impianto di distribuzione si è scelto di adottare un serbatoio di testata, che costituisce l’interfaccia fra l’adduttrice principale e la rete di distribuzione. Il serbatoio deve soddisfare le seguenti funzioni: - Riserva per interruzione di adduzione - Riserva per servizio antincendio - Compenso delle fluttuazioni orarie dei consumi Per valutare l’entità dei volumi necessari a tali funzioni occorre prima calcolare il volume richiesto nel giorno di massimo consumo; i volumi di riserva per interruzione adduzione e di compenso delle fluttuazioni orarie dei consumi sono calcolati come quota parte di quest’ultimo. Per il centro abitato di Ginestra Fiorentina si prevede di dotare la rete di distribuzione di due idranti per servizio antincendio con portata di 5 l/s, da mantenere in funzione per 3 ore. Il volume minimo del serbatoio è dato dalla somma dei singoli volumi calcolati:

Volume richiesto nel giorno di massimo consumo VG,Max=Qg X 86.4 564 [m3]

Volume di riserva per interruzione adduzione Vr=0,3xVG,Max 169 [m3]

Volume di riserva per servizio antincendio 2 idranti da 5l/s per 3 ore 108 [m3]

Volume di compenso delle fluttuazioni orarie dei consumi

Vc=0,4xVG,Max 226 [m3]

Volume totale del serbatoio VT=Vr+Vi+Vc 503 [m3]

S’ipotizza di adottare un serbatoio seminterrato a due vasche circolari della capacità di 500 metri cubi. Si prevede il posizionamento del serbatoio ad una quota di 94.4 m s.l.m., con un franco del pelo libero rispetto alla quota terreno di 1.3 m. La quota del pelo libero, e quindi il carico totale, sarà pari a 95.7 m s.l.m. La progettazione rigorosa esula da questo contesto, si riporta esclusivamente una rappresentazione schematica della tipologia di serbatoio adottata.

Tab. 2.3.4: Volumi caratteristici del serbatoio.

Fig. 2.3.4: Pianta e sezione di un serbatoio seminterrato a due vasche circolari

30

B.2.3.5 Apparecchiature lungo le tubazioni

Lungo le condotte sono stati posti alcuni dispositivi che sono azionati in particolari situazioni: - sfiati - saracinesche - scarichi di fondo - idranti Gli sfiati entrano in funzione quando c’è da espellere ossigeno all’interno dei tubi e sono stati posti in corrispondenza di variazioni altimetriche significative, in particolare ricadono nella zona centrale e più antica di Ginestra Fiorentina. Nelle maglie sono state poste delle saracinesche che permettono, in caso di guasto della maglia stessa, la chiusura del tratto e la sua riparazione successiva allo svuotamento della condotta. Infine gli idranti sono stati posti per garantire il servizio antincendio in punti ben raggiungibili dalla rete viaria.

B.2.4. Verifica della rete tramite il software Epanet

I dati d’input forniti al programma sono: − Quota dei nodi − Portata uscente dai nodi − Lunghezza dei rami − Scabrezze delle tubazioni − Diametro delle tubazioni (diametro interno) − Quota del serbatoio

I parametri principali che devono essere verificati, al fine di valutare il corretto funzionamento dell’opera, sono la pressione dell’acqua ai nodi e la velocità dell’acqua all’interno delle condotte. Per eseguire la verifica si prevedono tre diverse situazioni di utilizzo della rete:

1. Consumo massimo orario ( Qmax ) 2. Consumo minimo orario ( Qmin ) 3. Consumo nullo ( condizione statica ) ( Q0 )

Per ognuno dei tre casi si riportano le condizioni della rete e le verifiche nei nodi e nelle condotte che presentano le condizioni più gravose.

31

B.2.4.1 Consumo massimo Qmax

Node ID

Elevation Base

Demand Head Pressure

m LPS m m

Presa_ 56.7 0 - -

R0 95.7 - 96 0

N1 58 0.2003 95.93 37.93

N2 58.1 0.3037 94.67 36.57

N3 58.4 0.3800 94.12 35.72

N4 68 0.2037 94.12 26.12

N5 56.5 0.2404 92.89 36.39

N6 52.5 0.2861 92.75 40.25

N7 54.8 0.3673 92.53 37.73

N8 53 0.4505 92.52 39.52

N9 53 0.2964 92.51 39.51

N10 56.4 0.3381 92.49 36.09

N11 56.8 0.4250 91.95 35.15

N12 55.4 0.2196 91.4 36

N13 60.4 0.1772 91.35 30.95

N14 58.2 0.2601 91.26 33.06

N15 63.8 0.1546 91.25 27.45

N16 56.3 0.3320 91.23 34.93

N17 53.4 0.4523 90.81 37.41

N18 53.4 0.3078 90.53 37.13

N19 53.1 0.3667 90.51 37.41

N20 53.8 0.3523 90.39 36.59

N21 57.5 0.1907 90.36 32.86

N22 58.3 0.1786 90.35 32.05

N23 52.2 0.2378 90.35 38.15

N24 51.8 0.2451 90.35 38.55

N25 51.2 0.3329 90.33 39.13

N26 61 0.2225 90.34 29.34

N27 66 0.1965 90.34 24.34

N28 50.8 0.3916 90.25 39.45

N29 48.9 0.2919 90.21 41.31

N30 51.1 0.3540 90.19 39.09

N31 47.6 0.2511 90.13 42.53

N32 47.7 0.2965 90.09 42.39

N33 47.8 0.2196 90.08 42.28

Link ID Length Diameter Flow Velocity

m mm LPS m/s T1 380.8 260.4 9.52 0.18 T2 87 106.3 9.32 1.05 T3 40.5 106.3 9.02 1.02 T4 87 70.3 0.2 0.05 T5 102.8 106.3 8.44 0.95 T6 56.3 106.3 3.59 0.4 T7 107.4 106.3 3.31 0.37 T8 58.2 106.3 0.75 0.08 T9 63 70.3 0.3 0.08

T10 38.3 106.3 2.19 0.25 T11 103.6 106.3 4.6 0.52 T12 74.5 106.3 6.46 0.73 T13 85.6 106.3 6.03 0.68 T14 30.4 106.3 2.66 0.3 T15 77.6 106.3 2.49 0.28 T16 51.3 70.3 0.15 0.04 T17 28.1 106.3 2.07 0.23 T18 85.3 106.3 3.15 0.35 T19 96.3 106.3 4.89 0.55 T20 76.6 106.3 4.44 0.5 T21 80.2 70.3 0.37 0.09 T22 52.7 106.3 3.76 0.42 T23 72.6 106.3 1.33 0.15 T24 28.5 106.3 1.14 0.13 T25 40 106.3 -0.3 0.03 T26 39.9 106.3 -2.08 0.23 T27 39.6 106.3 1.25 0.14 T28 48.7 70.3 0.2 0.05 T29 89.7 106.3 0.84 0.09 T30 79 106.3 -1.3 0.15 T31 55.1 70.3 0.25 0.06 T32 107.8 106.3 1.8 0.2 T33 103.3 106.3 1.41 0.16 T34 61.7 70.3 0.35 0.09 T35 74.9 70.3 0.77 0.2 T36 70.2 70.3 0.52 0.13 T37 92.7 70.3 0.22 0.06

Pump - - 67.53 0

Tab. 2.4.1: Condizione nodi e condotte per Qmax

32

Verifica nodo N17

Siano: H = carico nel nodo j-esimo Z = quota del piano stradale Pmin = pressione minima ammissibile pari a Yedif + 10m Yedif = altezza del j-esimo edificio rispetto al piano stradale

Deve risultare: H – Z ≥ Pmin H17 = 90.81 m Z17 = 53.4 m H17-Z17 = 37.41 m Pmin = 18 m

Verifica condotta T2

Siano: Qj = portata nel tubo j-esimo Ωj = area della sezione Umax = velocità massima

Deve risultare:

Q2 = 9.32 l/s = 0.00932 m3/s Ω2 = 8874.75 mmq = 0.008875 mq

= 1.050 m/s

Umax = 2 m/s Velocità eccessive per esempio superiori a 2-3 m/s possono dar luogo a fenomeni di vibrazione, che sono facilitati dalle discontinuità della condotta in corrispondenza dei giunti.

33

B.2.4.2 Consumo massimo Qmin

Node ID

Elevation Base

Demand Head Pressure

m LPS m m

R0 95.7 - 95.7 0

N1 58 0.0401 96 38

N2 58.1 0.0607 95.93 37.83

N3 58.4 0.076 95.91 37.51

N4 68 0.0407 95.91 27.91

N5 56.5 0.0481 95.85 39.35

N6 52.5 0.0572 95.84 43.34

N7 54.8 0.0735 95.83 41.03

N8 53 0.0901 95.83 42.83

N9 53 0.0593 95.83 42.83

N10 56.4 0.0676 95.83 39.43

N11 56.8 0.085 95.8 39.0

N12 55.4 0.0439 95.77 40.37

N13 60.4 0.0354 95.77 35.37

N14 58.2 0.052 95.77 37.57

N15 63.8 0.0309 95.77 31.97

N16 56.3 0.0664 95.76 39.46

N17 53.4 0.0905 95.74 42.34

N18 53.4 0.0616 95.73 42.33

N19 53.1 0.0733 95.73 42.63

N20 53.8 0.0705 95.72 41.92

N21 57.5 0.0381 95.72 38.22

N22 58.3 0.0357 95.72 37.42

N23 52.2 0.0476 95.72 43.52

N24 51.8 0.049 95.72 43.92

N25 51.2 0.0445 95.72 44.52

N26 61 0.0445 95.72 34.72

N27 66 0.0393 95.72 29.72

N28 50.8 0.0783 95.72 44.92

N29 48.9 0.0584 95.71 46.81

N30 51.1 0.0708 95.71 44.61

N31 47.6 0.0502 95.71 48.11

N32 47.7 0.0593 95.71 48.01

N33 47.8 0.0439 95.71 47.91

Link ID Length Diameter Flow Velocity

m mm LPS m/s T1 380.8 260.4 1.88 0.04

T2 87 106.3 1.84 0.21

T3 40.5 106.3 1.78 0.2

T4 87 70.3 0.04 0.01

T5 102.8 106.3 1.66 0.19

T6 56.3 106.3 0.71 0.08

T7 107.4 106.3 0.65 0.07

T8 58.2 106.3 0.15 0.02

T9 63 70.3 0.06 0.02

T10 38.3 106.3 0.43 0.05

T11 103.6 106.3 0.91 0.1

T12 74.5 106.3 1.27 0.14

T13 85.6 106.3 1.18 0.13

T14 30.4 106.3 0.52 0.06

T15 77.6 106.3 0.49 0.05

T16 51.3 70.3 0.03 0.01

T17 28.1 106.3 0.4 0.05

T18 85.3 106.3 0.62 0.07

T19 96.3 106.3 0.96 0.11

T20 76.6 106.3 0.87 0.1

T21 80.2 70.3 0.07 0.02

T22 52.7 106.3 0.73 0.08

T23 72.6 106.3 0.26 0.03

T24 28.5 106.3 0.22 0.02

T25 40 106.3 -0.06 0.01

T26 39.9 106.3 -0.4 0.05

T27 39.6 106.3 0.24 0.03

T28 48.7 70.3 0.04 0.01

T29 89.7 106.3 0.16 0.02

T30 79 106.3 -0.25 0.03

T31 55.1 70.3 0.05 0.01

T32 107.8 106.3 0.36 0.04

T33 103.3 106.3 0.28 0.03

T34 61.7 70.3 0.07 0.02

T35 74.9 70.3 0.15 0.04

T36 70.2 70.3 0.1 0.03

T37 92.7 70.3 0.04 0.01

Pump - - 67.53 0

Tab. 2.4.2: Condizione nodi e condotte per Qmin

34

Verifica condotta T16

Siano: Qj = portata nel tubo j-esimo Ωj = area della sezione Umin = velocità minima

Deve risultare:

Q2 = 0.03 l/s = 0.00003 m3/s Ω2 = 3881.50 mmq = 0.003882 mq

= 0.00773 m/s

Umin = 0.5 cm/s = 0.005 m/s Velocità molto basse (inferiori 40-50 cm/s) lasciano permanere l'acqua troppo a lungo nelle tubazioni e ne facilitano il riscaldamento: tale situazione ha il doppio inconveniente di peggiorare le caratteristiche organolettiche dell'acqua e di facilitare lo svolgimento dei gas, facilitando la formazione di bolle e di acqua incrostante.

B.2.4.3 Consumo nullo Q0

La verifica in condizioni di consumo nullo è eseguita sulla pressione al nodo in condizioni più critiche. Verifica nodo N31 Siano: H = carico nel nodo j-esimo Z = quota del piano stradale Pmax = pressione massima di esercizio Deve risultare: H – Z ≤ Pmax H31 = 96.0 m Z31 = 47.6 m H31-Z31 = 48.4 m

Per le caratteristiche costruttive delle tubazioni in acciaio scelte si veda il paragrafo § B.2.3.3 –

“Dimensionamento delle condotte”.

35

Node ID Elevation

Base Demand

Head Pressure

m LPS m m

R0 96 - 96 0

N1 58 0 96 38

N2 58.1 0 96 37.9

N3 58.4 0 96 37.6

N4 68 0 96 28

N5 56.5 0 96 39.5

N6 52.5 0 96 43.5

N7 54.8 0 96 41.2

N8 53 0 96 43

N9 53 0 96 43

N10 56.4 0 96 39.6

N11 56.8 0 96 39.2

N12 55.4 0 96 40.6

N13 60.4 0 96 35.6

N14 58.2 0 96 37.8

N15 63.8 0 96 32.2

N16 56.3 0 96 39.7

N17 53.4 0 96 42.6

N18 53.4 0 96 42.6

N19 53.1 0 96 42.9

N20 53.8 0 96 42.2

N21 57.5 0 96 38.5

N22 58.3 0 96 37.7

N23 52.2 0 96 43.8

N24 51.8 0 96 44.2

N25 51.2 0 96 44.8

N26 61 0 96 35

N27 66 0 96 30

N28 50.8 0 96 45.2

N29 48.9 0 96 47.1

N30 51.1 0 96 44.9

N31 47.6 0 96 48.4

N32 47.7 0 96 48.3

N33 47.8 0 96 48.2

Link ID Length Diameter Flow Velocity

m mm LPS m/s T1 380.8 260.4 0 0

T2 87 106.3 0 0

T3 40.5 106.3 0 0

T4 87 70.3 0 0

T5 102.8 106.3 0 0

T6 56.3 106.3 0 0

T7 107.4 106.3 0 0

T8 58.2 106.3 0 0

T9 63 70.3 0 0

T10 38.3 106.3 0 0

T11 103.6 106.3 0 0

T12 74.5 106.3 0 0

T13 85.6 106.3 0 0

T14 30.4 106.3 0 0

T15 77.6 106.3 0 0

T16 51.3 70.3 0 0

T17 28.1 106.3 0 0

T18 85.3 106.3 0 0

T19 96.3 106.3 0 0

T20 76.6 106.3 0 0

T21 80.2 70.3 0 0

T22 52.7 106.3 0 0

T23 72.6 106.3 0 0

T24 28.5 106.3 0 0

T25 40 106.3 0 0

T26 39.9 106.3 0 0

T27 39.6 106.3 0 0

T28 48.7 70.3 0 0

T29 89.7 106.3 0 0

T30 79 106.3 0 0

T31 55.1 70.3 0 0

T32 107.8 106.3 0 0

T33 103.3 106.3 0 0

T34 61.7 70.3 0 0

T35 74.9 70.3 0 0

T36 70.2 70.3 0 0

T37 92.7 70.3 0 0

Tab. 2.4.3: Condizione nodi e condotte per Q0

36

B.3. RETE FOGNARIA

La soluzione adottata per il progetto è quella detta a “fognatura separata”.

La rete fognaria è formata da due diversi sistemi di condotte: la fognatura bianca, destinata alla canalizzazione delle acque meteoriche e la fognatura nera, destinata alla canalizzazione delle acque reflue civili.

I due problemi progettuali sono stati trattati separatamente

B.3.1. Fognatura bianca

La portata da usare per il dimensionamento è stata calcolata per ogni condotta mediante il metodo dell’invaso lineare:

B.3.1.1 Stima delle portate di progetto

considerando nel calcolo l’area drenata di ciascun ramo.

In merito all’analisi pluviometrica si fa riferimento al pluviometro di Empoli Prunecchio ( FI ), con dati riportati in tabella 5.0 ; in base a questi dati e in merito alla progettazione, si considera un tempo di ritorno di 25 anni, cui corrispondono i seguenti valori dei parametri della L.S.P.P.

= 45,72 n = 0,27

L’impostazione della rete è stata fatta tenendo conto dell’andamento planimetrico e delle pendenze delle strade presenti lungo il centro abitato; nei tratti caratterizzati da pendenza superiore al 5%, si è reso necessario l’utilizzo di salti di fondo.

B.3.1.2 Impostazione della rete

Lo schema planimetrico della rete consiste in una serie di condotte che confluiscono in due collettori separati, i quali scaricano le acque meteoriche in due diversi punti del fiume Pesa a sud del centro abitato.

Tale scelta è giustificata dalla necessità di favorire il naturale deflusso delle acque, evitando di utilizzare impianti di sollevamento, ed ha come fine quello di ottimizzare il servizio per le nuove costruzioni previste nell’orizzonte progettuale.

In figura è riportato l’andamento planimetrico della rete:

37

Fig. 3.1.2: Planimetria

Si riportano di seguito le lunghezze delle condotte e le relative pendenze, calcolate tenendo conto della velocità dell’acqua all’interno dei rami e in base ai dati forniti dall’andamento planimetrico.

B.3.1.3 Caratteristiche della rete

RAMO LUNGHEZZA [m] PENDENZA [%] A 279 0,8 C 253,15 2 D 442,6 0,81 F 132,77 3 G 285,53 0,77 H 109,65 3,19 I 657 0,84

B 260 1,5 E 537 0,78

Tab.3.1.3: Dimensioni generali della rete

38

L’area servita dalla rete è stata divisa in 9 sottoaree contribuenti, divisione necessaria ai fini dell’utilizzo del metodo dell’invaso lineare, ciascuna delle quali concerne un determinato ramo della rete:

B.3.1.4 Aree contribuenti

RAMO CONFLUENZE AREA DRENATA DIRETTAMENTE [m²]

AREA TOTALE DRENATA [m²]

A - 25067 25067 C - 10115 10115 D A-C 25912 61094 F - 6448 6448 G F-D 20763 88305 H - 9689 9689 I H-G 28883 126877

B - 59506 59506 E - 12557 12557

Tab.3.1.4: Aree contribuenti

Per il dimensionamento dell’intera rete sono state utilizzate le seguenti relazioni:

B.3.1.5 Dimensionamento delle condotte

Lunghezza condotta L - [m] Pendenza condotta I - [%] Diametro interno D - [m] Area drenata direttamente

- [m²]

Coefficiente di deflusso φ - - Area ridotta φ [m²] Area drenata globalmente

[m²]

Volume piccoli invasi 0.004 [m] Volume proprio invaso L Ω [m³] Volume totale invasato W [m³] Angolo di riempimento ψ - [rad] Perimetro bagnato P D / 2 ψ [m] Raggio idraulico Ω / P [m] Tirante idrico Y D (1-cos(ψ/2)) / 2 [m] Coefficiente di Kutter C 87 / ( 0.06 + ) /s] Sezione bagnata Ω D²/8 [ψ + sen ( 2П – ψ )] [m²] Velocità U C i [m/s]

Portata idrologica 0.78n ]

[m³/s]

Portata idraulica ΩU [m³/s] Tab.3.1.5a: Parametri di calcolo

39

Il procedimento iterativo si basa sulla ricerca del diametro per cui si ha minimizzazione della differenza tra portata idrologica e portata idraulica, variando l’angolo di riempimento della condotta.

Nella tabella seguente sono riportati i dati ottenuti:

Ramo Confluenze Ad [m²] φ L [m] i [%] A cum [m²]

Acum*φ [m²]

A 25067 0,482986 279 0,8 25067 12107 B 59506 0,448461 260 1,5 59506 26686,1 C 10115 0,552002 253,15 2 10115 5583,5 D A-C 25912 0,770143 442,6 0,81 61094 37646,443 E 12557 0,542132 537 0,78 12557 6807,55 F 6448 0,53384 132,77 3 6448 3442,2 G F-D 20763 0,528055 285,53 0,77 88305 52052,643 H 9689 0,461028 109,65 3,19 9689 4466,9 I H-G 28883 0,557233 657 0,84 126877 72614,093

D [m] ψ [rad] Y [m] Y/D Ω [m²] P [m] R idr [m] C bazin

[m^(1⁄2)/s] 0,844 2,998288 0,540223 0,640075 0,25425701 1,265277428 0,20095 76,7299496 0,938 3,544149 0,562763 0,599961 0,4328745 1,662205835 0,260422 77,8471684 0,844 2,191352 0,228958 0,271277 0,1226818 0,924750681 0,132665 74,69540342 0,844 6,115586 0,842519 0,998245 0,55939762 2,580777236 0,216755 77,06792745 0,938 1,991686 0,21396 0,228102 0,1186646 0,934100777 0,127036 74,46461979 0,844 1,994535 0,193023 0,2287 0,0964304 0,841693655 0,114567 73,90014238

1,1256 3,707046 0,719807 0,639488 0,6719474 2,086325383 0,322072 78,68146115 0,844 2,104205 0,212795 0,252127 0,11069043 0,887974494 0,124655 74,36276694

1,1256 3,951379 0,784498 0,69696 0,74047081 2,223835911 0,33297 78,80579535

U [m/s] Q idraulica

[m³/s] W [m³] Q idrologica

[m³/s] scarto² 3,076476 0,782215526 171,205706 0,782215526 1,97E-31 4,865495 2,106148787 350,571369 2,106148787 7,89E-31 3,847571 0,472026933 71,5168989 0,472026933 1,51E-31 3,229247 1,806432964 593,959991 1,806432961 1,52E-17 2,344018 0,278151982 113,950888 0,278151982 5,21E-31 4,332473 0,417782078 38,5950638 0,41778209 1,28E-16 3,91827 2,632871561 805,473591 2,632871561 1,6E-29

4,689275 0,519057849 50,8932059 0,519058258 1,67E-13 4,167738 3,086088248 1197,99567 3,086088248 1,97E-31

Tab.3.1.5b: Dimensionamento delle condotte

40

Per la realizzazione della rete sono state scelte tubazioni realizzate in polietilene ad alta densità ( PEAD), a giunti con saldatura di testa.

B.3.1.6 Progetto delle condotte

I diametri di progetto sono di seguito riportati:

Ramo [mm] Spessore [mm] [mm] A,C,D,F,H 900 28 844 G,I 1200 37,2 1125,6 B,E 1000 31 938

Tab.3.1.6: Diametri condotte

La fognatura in esame è del tipo NON PRATICABILE, perciò sono stati posizionati dei pozzetti d’ispezione prefabbricati ogni 25 metri, in modo da garantire la manutenzione e il controllo, da parte degli operatori, della rete stessa.

B.3.1.7 Opere accessorie

I pozzetti d’ispezione saranno inseriti nei seguenti casi:

-cambio di direzione delle condotte

- cambio di speco delle condotte

- cambio di pendenza e/o quota delle condotte

41

Nella progettazione della rete fognaria delle acque reflue di scarico civile si è fatto riferimento alla Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 07/01/74 n°11633; D. Lgs. n°152 dell’11/05/99 e al D. Lgs. n°258 del 18/08/00.

B.3.2. Fognatura nera

La scelta del percorso della rete è stata fatta cercando un compromesso tra fattori economici e funzionali. La rappresentazione dell’andamento altimetrico della rete è riportata in appendice (pag. VI).

Fig. 3.2: Planimetria rete fognaria nera – estratto CTR scala 1:10000

B.3.2.1. Stima delle portate di progetto

- Fabbisogni idrici

La rete fognaria nera è realizzata con lo scopo di raccogliere ed allontanare le acque reflue civili del centro abitato servito. Per la stima delle portate di progetto della rete facciamo quindi riferimento ai fabbisogni idrici calcolati per il dimensionamento dell’acquedotto illustrato nella sezione B.2.

- Calcolo delle portate di progetto Per il dimensionamento delle condotte facciamo riferimento a due diversi valori di portata, calcolati per ciascun ramo della rete. Si definisce:

Portata media

Qm = ε Cp Ueq,cum [l/s]

Dove: Cp =1.4 Coefficiente di punta adimensionale

42

ε =0.8 Coefficiente di evaporazione adimensionale d = 197 Dotazione idrica giornaliera [l/ab/gg]

Portata di punta

Qp = ε Cp Ueq,cum [l/s]

Dove:

Cp = 20 Coefficiente di punta adimensionale Ab = Numero di utenze servito da ogni ramo ε =0.8 Coefficiente di evaporazione adimensionale d = 197 Dotazione idrica giornaliera [l/ab/gg]

Per il dimensionamento delle condotte è stato utilizzato lo stesso procedimento iterativo adottato nella progettazione della fognatura bianca.

B.3.2.2. Dimensionamento della rete

Sono state adottate condotte in PVC, collegate con giunti a bicchiere e guarnizione a perfetta tenuta. Di seguito si riportano le caratteristiche costruttive:

Materiale Dext Spessore Dint

PVC [mm] [mm] [mm] 200 4,9 190,2

Tab. 3.2.2.a: Caratteristiche costruttive

Per portata media:

Tratto Tr_Confl L (m) i [%] Nodi Ut. Tratto Ut. Cum. Cp [-] Qp [m3/s]

A

98,2 0,010183 N1-N2 85 85 1,4 2,17E-04

B

87,3 0,04 N3-N4 98 98 1,4 2,50E-04

C B-A 208,2 0,014409 N5-N10 98 281 1,4 7,17E-04

O

190,0 0,002632 N6-N7 N8-N9

237 237 1,4 6,05E-04

D O-C 86,0 0,005814 N11 72 590 2,4 1,51E-03

K

134,9 0,022239 N13 30 30 1,4 7,66E-05

E D-K 159,0 0,007547 N12-N16 93 713 1,4 1,82E-03

F

97,3 0,04 N15-N14 70 70 1,4 1,79E-04

G E-F 163,3 0,006124 N17 76 859 1,4 2,19E-03

N

86,5 0,008092 N18-N19 114 114 1,4 2,91E-04

J G-N 59,7 0,008375 N20 59 1032 1,4 2,63E-03

H

159,7 0,04 N27-N26 N22-N21

133 133 1,4 3,40E-04

I H-J 330,1 0,010603 N24-N25

N28 162 1327 1,4 3,39E-03

L

100,5 0,031841 N29-N30 109 109 1,4 2,78E-04

M L-I 601,3 0,00632 N31-N32

N33 129 1565 1,4 4,00E-03

43

Tratto Dint [m] Φ [-] Ω [mq] B [m] Y [m] R [m] C

[m^0.5/s] U [m/s]

Qidraulica

[m3/s] scarto

A 0,1902 0,83854 0,000429 0,079745 0,008237 0,00538 68,359835 0,505972 0,00021707 1,3297E-18

B 0,1902 0,73534 0,000292 0,069931 0,006356 0,004171 66,428352 0,858021 0,00025026 1,446E-26

C 0,1902 1,07898 0,000893 0,102611 0,013507 0,008704 71,641777 0,80231 0,00071655 6,249E-20

O 0,1902 1,28241 0,001464 0,121957 0,018889 0,012002 73,569501 0,413468 0,00060523 3,709E-20

D 0,1902 1,46603 0,002132 0,139419 0,024425 0,015293 74,888564 0,706157 0,00150565 1,1494E-17

K 0,1902 0,59441 0,000156 0,056528 0,004169 0,002751 62,983540 0,49264 0,00007661 2,5866E-20

E 0,1902 1,48904 0,002227 0,141608 0,025162 0,015723 75,032426 0,817361 0,00181990 2,5349E-18

F 0,1902 0,67824 0,00023 0,064501 0,005416 0,003563 65,164832 0,777911 0,00017876 7,6112E-21

G 0,1902 1,60894 0,002757 0,153011 0,029149 0,018018 75,718221 0,795353 0,00219274 1,2674E-24

N 0,1902 0,92680 0,000575 0,088139 0,010029 0,006521 69,729765 0,506535 0,00029112 1,7071E-20

J 0,1902 1,62067 0,002812 0,154125 0,029552 0,018247 75,780010 0,936795 0,00263453 3,2226E-27

H 0,1902 0,79169 0,000362 0,07529 0,007354 0,004814 67,532976 0,937113 0,00033964 1,8309E-24

I 0,1902 1,68038 0,003104 0,159804 0,031638 0,019422 76,081636 1,091801 0,00338871 5,4482E-25

L 0,1902 0,77556 0,000341 0,073756 0,007061 0,004626 67,229833 0,815898 0,00027835 1,536E-21

M 0,1902 1,88914 0,004248 0,179657 0,039363 0,023644 76,986609 0,941078 0,00399758 5,1535E-22

Tab. 3.2.2.b: Dimensionamento per portata media

Per portata di punta:

Tratto Tr_Confl L (m) i [%] Nodi Ut. Tratto Ut. Cum. Cp [-] Qp [m3/s]

A 98,2 0,010183 N1-N2 85 85 8,225195 1,28E-03

B 87,3 0,04 N3-N4 98 98 7,99438 1,43E-03

C B-A 208,2 0,014409 N5-N10 98 281 6,477611 3,32E-03

O 190,0 0,002632 N6-N7 N8-N9

237 237 6,700085 2,90E-03

D O-C 86,0 0,005814 N11 72 590 5,583669 6,01E-03

K 134,9 0,022239 N13 30 30 10,12991 5,54E-04

E D-K 159,0 0,007547 N12-N16 93 713 5,375942 6,99E-03

F 97,3 0,04 N15-N14 70 70 8,550872 1,09E-03

G E-F 163,3 0,006124 N17 76 859 5,179247 8,11E-03

N 86,5 0,008092 N18-N19 114 114 7,7562 1,61E-03

J G-N 59,7 0,008375 N20 59 1032 4,992562 9,40E-03

44

H 159,7 0,04 N27-N26 N22-N21

133 133 7,520724 1,82E-03

I H-J 330,1 0,010603 N24-N25

N28 162 1327 4,747414 1,15E-02

L 100,5 0,031841 N29-N30 109 109 7,826087 1,56E-03

M L-I 601,3 0,00632 N31-N32

N33 129 1565 4,593087 1,31E-02

Tratto Dint [m] Φ [-] Ω [mq] B [m] Y [m] R [m] C [m^0.5/s] U [m/s] Qidraulica

[m3/s] scarto

A 0,1902 1,305277 0,001539 0,124132 0,019545 0,012398 73,7523763 0,828683 0,001275286 4,05E-20

B 0,1902 1,128853 0,001017 0,107354 0,01475 0,009475 72,1710020 1,404991 0,001429069 4,72E-27

C 0,1902 1,602721 0,002728 0,152419 0,028936 0,017897 75,6850628 1,215398 0,003315378 6,38E-23

O 0,1902 1,952066 0,00463 0,185641 0,041814 0,02494 77,2206026 0,625594 0,002896474 9,19E-17

D 0,1902 2,149734 0,005936 0,20444 0,049847 0,029035 77,861237 1,011628 0,006005012 7,73E-24

K 0,1902 0,972482 0,000661 0,092483 0,011023 0,007148 70,3568875 0,887081 0,000586448 1,03E-09

E 0,1902 2,163269 0,006031 0,205727 0,050414 0,029316 77,9004530 1,15873 0,006988336 1,13E-17

F 0,1902 1,055124 0,000837 0,100342 0,01293 0,008345 71,3733513 1,303966 0,00109182 3,62E-23

G 0,1902 2,335527 0,007298 0,222109 0,057801 0,032859 78,3549504 1,111482 0,008111957 1,68E-17

N 0,1902 1,429342 0,001987 0,13593 0,02327 0,014615 74,6502363 0,811848 0,001612859 1,91E-23

J 0,1902 2,328554 0,007245 0,221445 0,057496 0,032717 78,3380502 1,296754 0,009395042 7,72E-24

H 0,1902 1,200857 0,001214 0,114201 0,016634 0,010632 72,8664947 1,502678 0,001824541 3E-19

I 0,1902 2,389561 0,007717 0,227247 0,060178 0,033956 78,4819810 1,489164 0,011491161 2,27E-19

L 0,1902 1,187168 0,001175 0,1129 0,016268 0,010408 72,7400366 1,324191 0,001556014 1,45E-20

M 0,1902 2,713279 0,010391 0,258033 0,074889 0,040271 79,1151720 1,262128 0,013115161 4,35E-19

Tab. 3.2.2.c: Dimensionamento per portata di punta

45

La verifica da eseguire sulle condotte riguarda il controllo delle velocità dell’acqua nelle due diverse condizioni di portata considerate.

B.3.2.3. Verifiche

Nel caso della portata di punta è necessario verificare che la velocità dell’acqua in ogni condotta non superi il valore di 5 m/s. Tale condizione è verificata in ognuna delle condotte. Nel caso della portata media è necessario verificare che la velocità dell’acqua in ogni condotta sia superiore al valore di 0,5 m/s. Tale condizione non è verificata nelle condotte O e K.

Si prevede l’inserimento di pozzetti d’ispezione nel caso di variazione di quota, pendenza, direzione delle condotte e comunque in modo tale che la distanza tra due pozzetti successivi non sia maggiore di 25 metri.

B.3.2.4. Opere accessorie

Per le condotte A ed N si prevede un sistema di lavaggio, a causa del non verificarsi della velocità minima. Fissata una velocità di progetto di 1.5 m/s per l’acqua di lavaggio, si determina il volume di cacciata minimo.

Wc = [m3]

Ove: V = velocità di progetto Q = portata corrispondente h = tirante idrico W = volume di cacciata

Per garantire un efficiente spurgo della fognatura si devono assicurare dalle due alle tre cacciate giornaliere. I risultati ottenuti sono riportati nella seguente tabella:

Collettore L [m] V [m/s] Dint [mm] Ω [mq] hm Q [m3/s] Wc [m3]

O 190.0 1,5 190,2 0,028413 0,018889 0,042619 1.203288

K 134.9 1,5 190,2 0,028413 0,004169 0,042619 0,45517

Tab. 3.2.4: Risultati

1

Profilo altimetrico dell’asta principale

2

Fonte annali idologici.

Precipitazioni annuali estreme [mm]

1h 3h 6h 12h 24h

1928 18.4 18.6 18.6 27.8 28.4

1949 10.2 19.4 26.4 38.2 48.8

1951 7.4 16.8 17.4 17.8 17.8

1958 5 14 25.2 36.4 47.2

1966 16.8 30.6 48.4 83.6 133.4

1968 20 26.2 27 27 27.2

1969 32 37.6 48 49.6 49.6

1970 13 18 26 31.4 46.2

1971 20.4 22.6 38.2 43 51

1972 19.6 21.8 25.8 32.4 43.6

1973 37 38.4 38.4 38.4 39.6

1974 15 20 25 31.2 44

1975 27.6 28 31.4 43 51

1976 2.2 6.4 11.8 22.4 24.2

1977 21 31.8 41.8 51.8 58

1978 28.4 32.6 32.6 34.4 46.2

1979 18.2 24.2 35.4 46.6 50.6

1980 20.2 24 31.8 38.6 38.6

1981 42.6 45 46 46.2 53.2

1982 43.8 72 83 83 92.6

1983 21 22.4 30 45 59.4

1984 21.6 23 32.8 39.2

1985 23.2 26 26.2 33.4 35.2

1986 23.6 45.8 53 67 67

1987 16 19.4 32.2 53.2 66.6

1988 30.8 47 52.4 58.4 84.2

1989 46.7 49.8 50.4 50.8 52.1

1990 20.2 28 34.4 42.8 43

1991 25 51.2 70.2 81.8 119.2

1993 39.8 67.4 89.4 94.8 96.2

3

Plotting position

dati Wcamp W

gumbel

17.8 -1.22413 -1.24055

24.2 -0.99623 -0.93326

27.2 -0.83403 -0.78922

28.4 -0.70057 -0.7316

35.2 -0.5832 -0.4051

38.6 -0.47588 -0.24186

39.6 -0.3752 -0.19384

43 -0.27896 -0.03059

43.6 -0.18563 -0.00178

44 -0.09405 0.017421

46.2 -0.0033 0.123052

46.2 0.087422 0.123052

47.2 0.17883 0.171066

48.8 0.271625 0.247889

49.6 0.366513 0.2863

50.6 0.464246 0.334314

51 0.565662 0.35352

51 0.671727 0.35352

52.1 0.783601 0.406336

53.2 0.90272 0.459151

58 1.03093 0.689619

59.4 1.170683 0.756839

66.6 1.325376 1.102541

67 1.49994 1.121747

84.2 1.701983 1.947591

92.6 1.944206 2.35091

96.2 2.250367 2.523761

119.2 2.673752 3.628087

133.4 3.384294 4.309889

-2

-1

0

1

2

3

4

5

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Var

iabi

le ri

dott

a G

umbe

l

[mm]

Plotting Position - Prec. max. 24h

Wcamp

4

Documentazione fotografica

Figura 2: gabbionate e attraversamento stradale Figura 1: confluenzanel fiume Pesa

Figura 3: attraversamento della SP12

Figura 4: briglia

Figura 5: briglia

5

Impostazione della rete di distribuzione per il servizio di acquedotto – estratto CTR scala 1:2000

6

Andamento altimetrico della fognatura nera