Appunti di costruzioni idrauliche

Girolamo Ippolito
Appunti di costruzioni idrauliche
Edizione aggiornata
a cura di Giuseppe De Martino
.,
Liguori Editore
Indice
Presentazione dell'edizione aggiornata
11
Premessa
13
Capitolo primo Cenni di idrologia
1.1
1.1. 1
1.2
1.2.1
1.2.2
1.2.3
1.2.4
1.2.5
1.2.6
1.2.7
1.2.8
1.2.9
1.3
1.3.1
1.3.2
1.3.3
1.3.4
1.4
1.4.1
1.4.2
1.4.2.1
1.4.2.2
1.4.2.3
Generalità
Servizio Idrografico
Piogge
Definizioni
Rilevamento delle piogge
Distribuzione delle piogge. Valori medi
Valutazione della pioggia media annua
Piogge massime locali di breve durata
Leggi di probabilità pluviometrica
Piogge massime su zone estese
Fattore di riduzione areale
P iogge minime di lunga durata
Deflussi fluviali
Formazione dei deflussi
Tipi di deflusso
Portate dei corsi d'acqua. Coefficiente di perennità
Altezze idrometriche. Scale di deflusso
Valutazioni indirette dei deflussi
Premessa
Valutazione del deflusso in un lungo periodo di tempo
Coefficiente di deflusso
Bilancio idrologico annuo per bacini impermeabili
Deflusso medio annuo per bacini impermeabili
19
20
22
22
23
25
28
30
32
37
40
41
42
42
47
50
55
59
59
60
60
61
63
6 Indice
1.4.2.4
1.4.3
1.4.3 . l
1.4.3 .2
Bilancio idrologico annuo per bacini permeabili
Valutazione delle portate di piena
Piogge efficaci: coefficiente di afflusso
Trasformazione degli afflussi efficaci in deflussi di piena: il
metodo della corrivazione
1.4.3.3 Modelli matematici di simulazione dei deflussi
1.4.3.4 Massime portare di piena
1.4.4
Propagazione delle piene
64
65
65
68
74
76
76
Capitolo secondo Acquedotti
2.1
2.1.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.6. 1
2.7
2.8
2.9
2.10
2. I l
2.12
2.13
2.14
2.14. 1
2.15
2. 16
2.17
2. 18
2. 19
2.20
Generalità
Lo sviluppo delle strutture acquedottistiche. Il Piano Regolatore Generale degli Acquedotti
Caratteristiche delle acque naturali
Requisiti delle acque potabili e giudizio della potabilità
Fabbisogno di acqua potabile. Provvista delle acque
Captazione delle sorgenti
Captazione di falde
Captazione di falde con pozzi: valutazione della portata
emungibile
Captazione di acque superficiali
Tracciato dell'acquedotto esterno
Schema e calcolo idraulico dell'acquedotto esterno
Rete di distribuzione
Serbatoi
Tubazioni. Tubi metallici
Tubazioni lapidee
Tubi di materiale plastico
Verifica di stabilità delle condotte
Pezzi speciali e apparecchi
Posa e prova delle condotte
Opere d'arte
La protezione delle condotte elevatorie: organi di attenuazione
D istribuzione dell'acqua
Manutenzione ed esercizio degli acquedotti
83
85
90
97
103
107
l 14
131
136
140
148
155
169
196
208
218
226
230
244
255
262
273
282
Indice 7
Capitolo terzo Metodi di verifica e di proporzionamento delle reti
idriche
Premessa
Problemi di verifica
Generalità
Metodo di bilanciamento dei carichi (Metodo di Cross)
Applicazione a reti con alcuni o tutti i lati a servizio uniforme lungo il percorso
Applicazione a reti con alcuni nodi di quote piezometriche
3.2.4
note ma di portata concentrata (in arrivo o in uscita) incognita
Determinazione dei diametri e delle quote piezometriche in3.3
cognite attraverso il criterio di massima economia
Metodo di bilanciamento dei costi
3.3.1
3.3.2
Applicazione a reti con ramificazioni ed a condotte comp lesse
Applicazione a reti con q.p. variabili entro un campo asse3.3.3
gnato
Altri metodi di verifica e di proporzionamento
3.4
3.4. 1 Generalità
3.4.2
Metodo di bilanciamento delle portate
3.4.3
Metodi matriciali
3.4.3. 1 Metodo di linearizzazione
3.4.3.2 Portate correttive nelle maglie quali incognite
3.4.3.3 Quote piezometriche nei nodi quali incognite
3.4.4
Cenni su alcuni recenti m etodi di dimensionamento delle
reti idriche in pressione
3.1
3.2
3.2.1
3.2.2
3.2.3
Capitolo quarto Potabilizzazione delle acque ~J
4.1
4.2
4.2.1
4.2.2
4.2.2.1
4.2.2.2
4.2.2.3
Generalità. Neutralizzazione
Filtrazione dell' acqua
Filtrazione lenta
Filtrazione rapida
Sgrossatura dell'acqua
Coagulazione
Sedimentazione
287
290
290
291
297
301
306
307
311
315
318
318
319
321
321
322
323
324
0
329
337
338
339
340
340
343
\
8 Indice
4.2.2.4
4.2.2.5
4.2.2.6
4.2.2.7
4.3
4.3.1
4.3.2
4.3.3
4.3.4
4.4
4.4. 1
4.4.2
4.5
4.6
4.7
4.8
Filtri
Lavaggio dei filtri
Apparecchiature dì regolazione, misura e controllo
Dosaggio e miscelamento del coagulante
Purificazione delle acque
Clorazione
Ozonizzazione
Raggi ultravi oletti
Processi oligodinamici
Addolcimento delle acque
Processo a calce-soda
Processo a scambio di basi o alla zeolite
Deferrizzazione e dernanganizzazione
Demineralizzazione
Osmosi inversa. Principio del processo
Altri trattamenti
346
349
352
353
357
357
364
367
368
368
371
373
375
376
377
380
Capitolo quinto Fognature
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.5 . 1
5.5.2
5.5.3
5.5.3.1
5.5.3 .2
5.6
5.6.1
5.6.2
5.6.2.1
5.6.2.2
5.6.2.3
5.7
5.8
5.9
5.9.1
Generalità
St udio della rete
Tipi di fogne
Calcolo delle portate fecali
Calcolo delle portate pluviali
Pluviogramma di progetto
Pioggia netta
Modelli di calcolo
Metodo cinematico
Metodo dell'invaso
Criteri di progetto di una rete e calcolo degli spechi
Criteri di progetto
Calcolo degli spechi
Scale di deflusso in moto uniforme
Volume dei piccoli invasi
Procedimento di calcolo
Metodo semplificato
Limiti di velocità
Costruzione delle fogne e opere d'arte relative
Materiali lapidei
381
387
402
406
416
417
419
421
422
424
432
432
436
436
438
439
448
449
452
453
Indice 9
5.9.2
5.9.3
5.9.4
5.9.5
5.9.6
5.9.7
5.9.8
5.9.9
5.9.10
5.9.11
5.10
5.10.1
5.11
5.12
5.13
5.14
5.14.1
5.14.2
5.14.3
5.15
Materiali metallici
Materiali di sintesi chimica
Fogne non praticabili
Fogne praticabili
Scarichi in mare o in fiume
Pozzetti di ispezione e di cad uta. Confluenze
Scaricatori di piena
Misuratori per le acque di fogna
Attraversamenti
Caditoie stradali
Impianti elevatori
Volumi da assegnare alle vasche di accumulo
Lavaggio delle fogne
Ventilazione delle fogne
Fognatura domestica
Dimensionamento degli scaricatori di piena
Sfioratori laterali
Scaricatori a salto
Derivatori frontali
Esercizio e manutenzione di una fognatura
456
457
459
461
464
466
471
476
477
480
482
486
488
492
494
497
499
501
506
510
Capitolo sesto Destinazione ultima e depurazione delle acque di
rifiuto
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
6.9
6.10
6.11
6.12
6.13
6.14
Generali tà
Diluizione
Bilancio deiJ' ossigeno
Trattamenti dei liquami
Trattaménti preliminari
Digestione dei fanghi. Vasche Imhoff. Letti di essiccamento
Vasche di digestione separate
Sedimentazione
Vasche di sedimentazione
Ossidazione dei liquami
Disinfezione
Scelta del sistema depurativo
Riutilizzo delle acque di rifiuto
Impianti domestici
513
517
523
535
538
540
546
549
554
557
569
570
573
574
l O Indice
6. 15
6.16
Scarichi industriali
Immissione di acque reflue in mare
579
584
Appendici
Appendice l
593
Ministero dei lavori pubblici - Decreto 12 dicembre 1985. Norme tecniche
relative alle tubazioni.
Appendice 2
605
Consiglio superiore dei lavori pubblici, Servizio tecnico centrale - Circolare Ministero dei lavori pubblici, Presidenza del Consiglio superiore,
Servizio tecnico centrale, 7 gennaio 1974, n. 11633. Istruzioni per la progettazione delle fognature e degli impianti di trattamento delle acque di
rifiuto.
Appendice 3
Ministero dei lavori pubblici, Comitato dei Ministri per la tutela delle
acque dall'inquinamento- Criteri, metodologie e norme tecniche generali
di cui all'art. 2, lettera b), d), ed e) della legge IO maggio 1976, n. 319,
recante norme per la tutela delle acque dall'inquinamem o. Norme tecniche gef(erali per la regolamentazione dell'installazione e dell'esercizio
degli impianti di fognatura e depurazione.
619