R6 Relazione Invarianza

COMUNE DI CERVIA
"PIANO PARTICOLAREGGIATO COMPARTO AVENTE
DESTINAZIONE Dc7 SITO IN VIA SALARA LOCALITA'
CASTIGLIONE DI CERVIA"
STUDIO DI PROGETTAZIONE
architettura
edilizia biodinamica
urbanistica
estimo - ll.pp.
PROGETTISTA
Ing. Roberto Ceccarelli
via Gori 120
47023 Cesena (FC)
tel./fax. 0547 380376
cell. 333 3191605
COLLABORATORE
[email protected]
Ing. Stefano Sintini
C.F. CCCRRT67B19C573Z
P.IVA 03152960401
PROGETTISTA
(timbro e firma)
–
Ing. Roberto Ceccarelli
nato a Cesena il 19-02-67
C.F.: CCC RRT 67B19 C573Z
PROPRIETARIO
- Società MONTECARLO SRL
avente sede legale in piazzale Val di Fiemme 4
48015 CERVIA(RA)
P.IVA 02239440395
TAVOLA
R6
RELAZIONE INVARIANZA
SPAZIO PER TIMBRI AUTORIZZATIVI
DATA: FEBBRAIO 2011
VARIANTE: MAGGIO 2015
Studio via Sant’Agà 136 - 47023 Cesena (FC) – tel/fax 0547/380376 cell.333/3191605
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RELAZIONE TECNICA
CAPITOLO I – GENERALITA'
1. Riferimenti di progetto
La trasformazione del suolo secondo il principio dell’invarianza idraulica sancisce la necessità di
mantenere costante la portata al colmo di pienaderivante dal drenaggio di un’area prima e dopo la sua
trasformazione.
La trasformazione dell’uso del suolo deve quindi garantire che non vi sia un aumento delle portate al
colmo di piena cosiddetta monosecolare, cioè relativa alla massima piovosità avente un tempo di ritorno
di 100 anni.
L’Autorità di Bacino ha predisposto un Piano stralcio per il rischio idrogeologico, recependo il
principio dell’invarianza idraulica e rendendo cogente il rispetto di tale principio nella progettazione
dei piani urbanistici.
Come indicato quindi dall’Autorità di Bacino, ad oggi il metodo adottato per garantire l’invarianza
idraulica, a seguito di trasformazione urbanistica, è quello di prevedere volumi di stoccaggio temporaneo
dei deflussi che compensino, con un’azione laminante e ritardante, l’accelerazione degli stessi e la
riduzione delle infiltrazioni nel sottosuolo.
Non esiste una normativa di riferimento a livello nazionale, l’Autorità di Bacino ha provvisoriamente
definito, ai fini di una prima applicazione di tale principio, le modalità di dimensionamento:
–
del volume minimo d’invaso da considerare per garantire il principio dell’invarianza idraulica
nelle aree sottoposte a trasformazione urbanistica del suolo;
–
della strozzatura del tubo di scarico necessaria perché la vasca entri effettivamente in
funzione garantendo un deflusso nel recettore che non superi la condizione ante-trasformazione.
Nella Direttiva inerente le verifiche idrauliche del Piano Stralcio per il rischioidrogeologico viene
definita una classificazione degli interventi di trasformazione delle superfici. Tale classificazione
determina considerazioni di verifica differenti in relazione all'effetto atteso dall'intervento.
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Classe di Intervento
Trascurabile impermeabilizzazione
potenziale
Modesta impermeabilizzazione
potenziale
Significativa impermeabilizzazione
potenziale
Marcata impermeabilizzazione
potenziale
Definizione
intervento su superfici di estensione
inferiore a 0.1 ha
Intervento su superfici comprese fra 0.1 e 1 ha
Intervento su superfici comprese fra 1 e 10 ha;
interventi su superfici di estensione oltre 10 ha con
Imp < 0,3
Intervento su superfici superiori a 10 ha
con Imp > 0,3
Nel caso in oggetto, trattandosi di una superficie totale interessata dall'intervento pari a 1,3218 ha,
ci troviamo nella situazione si “significativa impermeabilizzazione potenziale”, che comporta, oltre alla
(1/(1-n)) - 15 I – w°P), anche un'ulteriore
normale verifica con il metodo convenzionale (w=w° (f/f°)
valutazione considerando una durata di pioggia di 2 ore e un tempo di ritorno di 30 anni.
CAPITOLO II – SISTEMA INVARIANZA IDRAULICA
1. Calcolo del volume minimo d'invaso
Contattato l'ufficio tecnico del Consorzio di Bonifica Savio Rubicone, è stato suggerito di procedere
alla realizzazione di una rete fognaria con scarico in detto canale, previa laminazione in una vasca
opportunamente dimensionata e colocata all'interno del lotto privato.
Per il calcolo del volume minimo d’invaso si applica la seguente formula:
w = w° x (φ /φ °)1/(1- n) – 15 x I – w° x P
nella quale:
w° = 50 mc/ha
φ ° = coefficiente di deflusso prima della trasformazione
φ = coefficiente di deflusso dopo la trasformazione
n = 0,48
I = percentuale di area trasformata
P = percentuale di area non trasformata (inalterata)
Per la valutazione dei coefficiente di deflusso φ e φ ° si farà riferimento alle seguenti
espressioni:
φ ° = 0,9 Imp° + 0,2 Per°
φ = 0,9 Imp + 0,2 Per
nelle quali:
Imp° = frazione dell’area totale da
prima della trasformazione
Imp = frazione dell’area totale da
dopo la trasformazione
Per° = frazione dell’area totale da
prima della trasformazione
Per = frazione dell’area totale da
dopo la trasformazione
ritenersi impermeabile,
ritenersi permeabile,
ritenersi permeabile,
ritenersi permeabile,
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Si precisa che la frazione P si riferisce esclusivamente alla percentuale di area che non viene
significativamente modificata, regolarizzata o sistemata, totalmente inalterata, indipendentemente
dalla permeabilità o meno della sua superficie.
Nel caso specifico dell'intero Piano Particolareggiato in oggetto avremo quindi:
- per lo stato di fatto (ante trasformazione compresa area consorziale trasformata):
S uperf i cie
Reale
Terreno agricolo (comprese tutte aree le trasf ormate)
Aree impermeabili
Totale
Coeff i ci ente
di assorbi mento
Superf i ci e
Imp. Equiv alente
mq.
13.498
0,00
mq.
mq.
0
1,00
mq.
0
mq.
13.498
mq.
0
Superficie impermeabile equivalente ante trasformazione (Imp°) =
Superficie permeabile equivalente ante trasformazione (Per°) =
0
0 mq.
13.498 mq.
- per lo stato di progetto (post trasformazione):
S uperf i cie
Reale
Coeff i ci ente
di permeabi li tà
Lotti di pertinenza privata
mq.
10.306
0,30
Strade e marciapiedi
(pavimentazioni bituminose o betonella)
mq.
1.248
Stalli auto, spazi manovra e isola ecologica
(pavimentazione drenante 100%)
mq.
Verde (aiuole + area destinata a parco)
Terreno privato non oggetto di significative
trasformazioni (superf. minima verde privato)
Totale
*
Superf i ci e
Equi v alente
mq.
7.214
0,00
mq.
1.248
865
0,80
mq.
173
mq.
753
0,80
mq.
151
mq.
325
0,90
mq.
33
mq.
13.498
mq.
8.819
* Il coeff i ci ente di assorbi mento utili zzato per i lotti edi f i cabi li tiene conto della percentuale del lotto che,
verosi mi lmente, sarà desti nata a v erde o, comunque, av rà un certo grado di permeabi lità.
Superficie impermeabile equivalente post trasformazione (Imp) =
Superficie permeabile equivalente post trasformazione (Per) =
8.819 mq.
4.679 mq.
Superficie oggetto di significative trasformazioni =
13.173 mq.
Pertanto i coefficienti di deflusso risulteranno:
φ° =
φ =
0,9
0,9
x
x
0
8.819
+
+
0,2
0,2
x
x
13.498
4.679
=
=
2.700
8.873
e le percentuali di area trasformata e non trasformata:
I
P
=
=
98 %
2%
Quindi il volume minimo d’invaso, per ogni ettaro di superficie interessata dal Piano
Particolareggiato, verrà calcolato come segue:
w
= 50 x (
8.873
/
- 15 x 0,98 - 50
2.700
x
0,02
) 1/(1-0,48) = 477,04 mc/ha
Considerato che l’area interessata dall'intervento ha una superficie di ettari 1,3498 si ottiene un
volume minimo d’invaso, per il dimensionamento della vasca di laminazione, pari a:
477,04
mc/ha
x
1,3498
ha
=
644 mc
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Per quanto riguarda invece le sole opere di urbanizzazione (strada, parcheggi,
verde pubblico) l'invarianza idraulica sarà garantita come segue:
- per lo stato di fatto (ante trasformazione compresa area consorziale):
Superfi cie
Reale
Terreno agricolo o area canale consorzio
Aree impermeabili
Totale
Coeffi ci ente
di assorbi mento
Superfi cie
Imp. Equi valente
mq.
2.866
0,00
mq.
mq.
0
1,00
mq.
0
mq.
2.866
mq.
0
Superficie impermeabile equivalente ante trasformazione (Imp°) =
Superficie permeabile equivalente ante trasformazione (Per°) =
0
0 mq.
2.866 mq.
- per lo stato di progetto (post trasformazione):
Superfi cie
Reale
Coeffi ci ente
di permeabi li tà
Lotti edificabili
mq.
0
0,30
Strade e marciapiedi
(pavimentazioni bituminose o betonella)
mq.
1.248
Stalli auto e spazi manovra
(pavimentazione drenante 100%)
mq.
Verde (aiuole + area destinata a prato)
Terreno non oggetto di significative
trasformazioni (verde privato)
Totale
*
Superfi cie
Equivalente
mq.
0
0,00
mq.
1.248
865
0,80
mq.
173
mq.
753
0,80
mq.
151
mq.
0
0,90
mq.
0
mq.
2.866
mq.
1.572
* Il coeffi ci ente di assorbimento uti li zzato per i lotti edifi cabi li ti ene conto della percentuale del lotto
che, verosi milmente, sarà desti nata a verde o, comunque, avrà un certo grado di permeabi li tà.
Superficie impermeabile equivalente post trasformazione (Imp) =
Superficie permeabile equivalente post trasformazione (Per) =
1.572 mq.
1.295 mq.
Superficie oggetto di significative trasformazioni =
2.866 mq.
Pertanto i coefficienti di deflusso risulteranno:
φ° =
φ =
0,9
x
0
+
0,2
x
2.866
=
573
0,9
x
1.572
+
0,2
x
1.295
=
1.673
e le percentuali di area trasformata e non trasformata:
I
P
=
=
100 %
0%
Quindi il volume minimo d’invaso, per ogni ettaro di superficie interessata dal Piano
Particolareggiato, verrà calcolato come segue:
w
= 50 x (
- 15 x
)
=
1.673
/
573
1
- 50 x
0
377,44 mc/ha
1/(1- 0,48)
Considerato che l’area interessata dall'intervento ha una superficie di ettari 0,2866 si
ottiene un volume minimo d’invaso, per il dimensionamento della vasca di laminazione, pari a:
377,44
mc/ha
x
0,2866
ha
=
108 mc
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Dalle indicazioni dell'Autorità di Bacino, è possibile computare all'interno del suddetto volume di
laminazione solo l' 80% del volume costituito dalla rete fognaria posta posta in area pubblica, compreso
lo scatolare facente parte della suddetta quota di laminazione relativa all'area pubblica medesima.
Pertanto, come richiesto dal parere di Hera prot.139374 datato 03/08/2011 e dalla nota del
Comune di Cervia prot.17579 del 02/05/2012, l'area pubblica dovrà avere una propria vasca di
laminazione costituita dal sovradimensionamento della condotta principale mediante un linea scatolare il
cui volume verrà computato all'80%. Per quanto sopra si è quindi ritenuto opportuno prevedere una
condotta scatolare 120 x 100 in modo da ottenere due vasche di laminazione distinte, la prima su area
pubblica per la laminazione dell'acqua ricadente sulla viabilità e sugli spazi di parcheggio e verde
pubblico, ed una seconda laminazione in area privata per laminare la restante cubatura.
Dalle dimensioni della fognatura su area pubblica si ottengono i seguenti valori:
Tipologia condotta
Lunghezza min.
Volume max
80% Volume
Allaccio caditoie F 160
101,65 mt
2,04 mc
1,63 mc
Condotta F 500
38,30 mt
7,52 mc
6,01 mc
Scatolare 100x160 con cunetta (fondo)
82,58 mt
125,52 mc
100,41 mc
TOTALE
108,06 mc
Verificato quindi dai calcoli sopra riportati che la vasca di laminazione in area pubblica laminerà i
108 mc richiesti, otteniamo un volume residuo d’invaso minimo da realizzare all'interno del lotto privato
pari a:
644
-
108
=
536 mc
Pertanto la vasca di laminazione in area privata sarà dimensionata per poter contenere
almeno
536 mc
d'acqua.
Nel caso specifico il principio dell'invarianza idraulica viene quindi rispettata e verificata
mediante la realizzazione di due distinte vasche di laminazione, una in area pubblica, sottostante la
viabilità ed il parcheggio pubblico, realizzata con una condotta scatolare (sezione interna 100x160) della
lunghezza complessiva di 82,58 mt, mentre la seconda vasca di laminazione prevista all'interno del lotto
privato, lungo il confine est dello stesso, verrà realizzata con doppio scatolare parallelo (sezione interna
100x120) della lunghezza di circa 225 mt.
Pertanto la vasca di laminazione in area pubblica è realizzata dall'80% della volumetria della
fognatura opportunamente sovradimensionata corrispondente ad un volume complessivo pari a 135,07
mc, di cui l'80% risulta essere paria 108,06 mc.
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Per quanto riguarda la vasca di laminazione in area privata è stata garantita quindi una laminazione
pari a 536 mc, collocata come da elaborati grafici di progetto.
Entrambe le vasche di laminazione scaricheranno un un doppio pozzetto con strozzatura al centro
dimensionata come di seguito riportato. Detta strozzatura permetterà lo scarico nel canale “Salara”
della sola portata equivalente alla portata attuale del comparto, mentre accumulerà verso monte
l'eventuale volume d'acqua in eccesso.
A monte di questo doppio pozzetto, prima del relativo scarico nel canale attraverso opportuna
chiavica triangolare, è stato previsto un pozzetto di ispezione 120x120 con relativa valvola clapet per
evitare un eventuale ritorno di corrente verso monte proveniente dal canale.
2. Verifica della volumetria per piogge con tr 30 anni e durata 2 ore
Sup. lotto
TR
a
n
tp
F deffl.
1,35 ha
superficie territoriale
30,00 anni tempo di ritorno
45,00 mm/ora
0,31
2,00 ore
durata di pioggia
0,66
coeff. di deflusso dopo la trasformazione
h
Vp
55,79 mm
753,01 mc
altezza acqua piovuta
Volume piovuto in tp
h = a*tpn
Vp = h*St
Ve
495,00 mc
Volume effluente in tp
Ve = Vp*φ
Qu
Vu
24,71 l/sec Portata scaricabile dalla strozzatura adottata
177,91 mc
Volume scaricato nel ricettore in tp
Vu = Qu*tp
Ve-Vu
317,08 mc
W
644 mc
Volume da laminare
Volume di laminazione (formula del w)
VERIFICATO
3. Dimensionamento strozzatura
Lo scarico della vasca di laminazione avverrà un canale consorziale denominato “Salara” adiacente
il comparto in questione lungo il lato nord e che costeggia la stessa strada provinciale via Salara lato
monte. La quota di scorrimento del canale “Salara” rispetto alla quota 0,00 del colmo stradale, risulta
variabile con una forbice da -1,85 mt a - 2,25 mt, con una media di circa -2,00 mt.
Il canale consorziale “Salara” risulta essere a sezione trapezoidale, con una superficie di sezione
pari a circa 6,50 mq.
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La strozzatura verrà dimensionata in modo garantire un massimo scarico pari all'attuale portata
di acqua che già oggi scarica nel canale medesimo, alle condizioni attuali del lotto.
DIMENSIONAMENTO STROZZATURA DELLO SCARICO
Qamm = Qagr = µ A(2gh)1/2
Portata amm.le (20 l/sec/ha)
Battente massimo
Sezione massima condotta di scarico (ma)
DN max condotta di scarico
Sezione da adottare condotta di scarico DN =
Portata uscente con la condotta adottata:
µ = 0,6
26,44 l/sec
1,40 m
8407 mm2
103
g = 9,81
portata ammissibile
effluente al ricettore
battente sopra l'asse della
condotta di scarico
dell'invaso di laminazione
Amax = Qamm/µ(2gh)1/ 2
mm
100 mm
Qu =
24,71 l/sec
Si evidenzia che la sezione della strozzatura del diam. di 100 mm, da un punto di vista funzionale
dello scarico, risulta essere particolarmente stretta, con rischio di tappo a causa di materiale
grossolano che potrebbe trovarsi nelle condutture di scarico delle acque bianche, costituito in genere
da inerti, residui animali e/o vegetale (fogliame, ramoscelli, ecc...), determinando così nel tempo delle
vere e proprie chiusure di tale scarico. Si propone pertanto una strozzatura della sezione di scarico non
inferiore a 110 mm e comunque oggetto di periodica manutenzione e pulizia.
PER LE MOTIVAZIONI SOPRA ESPOSTE SI OPTA COMUNQUE PER UNA SEZIONE
LEGGERMENTE MAGGIORATA PARI A 110 MM
Infine, come già detto, per evitare fenomeni di ritorno del flusso d'acqua presente nel canale
“Salara” è stata prevista una valvola di Clapet posizionata nell'ultimo pozzetto immediatamente prima
dello scarico nel canale, così come meglio riportato negli elaborati grafici di progetto.
Cesena, 24/05/2012
Ing. Roberto Ceccarelli
….................................................................
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