ALLEGATO 1.2.1 - Comune di Olbia

COMUNE DI OLBIA
PROVINCIA DI OLBIA - TEMPIO
STUDIO DI INGEGNERIA
di Ing. Michele Territo
Viale Aldo Moro, 369
07026 Olbia
Tel/Fax: 0789 1840424
[email protected]
COMMITTENTE:
Pedroni Rosanna
PROPOSTA PROGETTUALE
LOTTIZZAZIONE "PEDRONI"
LOCALITA' MURTA MARIA
IL PROGETTISTA:
Ing. Michele Territo
OLBIA, Luglio 2014
ALL.
RELAZIONE
RETE ACQUE METEORICHE
E VASCA DI PRIMA PIOGGIA
1.2.1
COMUNE DI OLBIA
Provincia di Olbia - Tempio
LOTTIZZAZIONE “PEDRONI”
LOCALITA’ MURTA MARIA
RELAZIONE DI CALCOLO VASCA DI PRIMA PIOGGIA
INDICE
1
1 PREMESSA.....................................................................................................................................................................3
2 DIMENSIONAMENTO VASCA DI PRIMA PIOGGIA.....................................................................................3
2
1 PREMESSA
La presente relazione descrive il calcolo della vasca di prima pioggia al servizio delle aree ubicate
nel “Piano di Lottizzazione Pedroni”.
L’intervento è previsto lungo la via Maltineddu in zona C2 dello strumento urbanistico comunale,
attualmente le aree sono inedificate e, con la realizzazione dell’intervento edilizio, si prevede di
urbanizzare il lotto di terreno con la realizzazione della viabilità, della rete delle acque meteoriche e
di tutte le altre opere di urbanizzazione primaria. E’ prevista la realizzazione, successivamente alla
realizzazione delle opere di urbanizzazione, di una serie di unità abitative e commerciali.
2 DIMENSIONAMENTO VASCA DI PRIMA PIOGGIA
Il progetto del Piano di Lottizzazione in oggetto è stato trasmesso in data 19/07/2012 prot. 66238,
ed integrato di ulteriori elaborati progettuali in data 19/03/2013.
Successivamente a tale data, e precisamente il 5/02/2014, si è svolta la Conferenza di Servizi nella
quale il comune di Olbia, nella persona del geom. Vidale (Servizio Ambiente del Comune di Olbia),
ha richiesto di integrare la rete acque meteoriche con la posa di una vasca di prima pioggia.
Quest’ultima può definirsi come un sistema di invaso nel quale possono essere accumulate le prime
acque di pioggia, alle quali è normalmente associata una frazione importante della massa di
inquinanti (che si accumulano soprattutto in corrispondenza del manto stradale).
Questi invasi hanno la funzione di accumulare, fino al loro completo riempimento, i deflussi, per
poi inviarli alla depurazione, mediante collegamento alla rete acque reflue, con portate compatibili
con l'impianto di trattamento.
Secondo quanto riportato nelle “Linee guida della Regiona Sardegna” al paragrafo “Gestione e
trattamento in loco delle acque, dei percolati e delle acque di lavaggio dei piazzali” del capitolo 6
'Caratteristiche tecnico-funzionali‘, l'impianto di trattamento dovrà essere caratterizzato almeno
dalle seguenti fasi:

decantazione,

disoleatura.
Le acque, così depurate, prima dello scarico, dovranno essere inviate all'apposito pozzetto di
ispezione di capacità adeguata al fine di consentire le operazioni di campionamenti e accertamenti
finalizzati a verificare il rispetto dei valori limite allo scarico del D.Lgs. 152/06. Qualora detti limiti
non vengano rispettati le acque di prima pioggia dovranno essere allontanate mediante autobotti
verso un impianto di smaltimento autorizzato ai sensi del D.Lgs n. 152/06.
Il progetto delle vasche di prima pioggia è legato essenzialmente alla determinazione della
capacità d'invaso Wpp, cioè del volume disponibile all’interno della vasca che è in funzione
dell’intensità di pioggia.
Il sistema idraulico di alimentazione della vasca è realizzato in modo da escludere la stessa a
riempimento avvenuto, onde evitare la miscelazione dell'acqua invasata con le portate in arrivo
progressivamente meno cariche (acque di seconda pioggia). Tale separazione avviene tramite un
pozzetto scolmatore.
La portata di dimensionamento deve essere calcolata assumendo che l'evento meteorico si
verifichi in 15 minuti secondo quanto previsto dall'Art.24 Comma 1 della disciplina regionale
degli scarichi, Deliberazione Della Giunta Regionale della Sardegna 10 dicembre 2008,
N.69/25.
Il metodo adottato per il calcolo della portata critica o massima portata al colmo in ingresso
nella vasca è il metodo cinematico lineare o metodo della corrivazione di seguito illustrato.
Il metodo cinematico lineare o metodo della corrivazione si basa sulla considerazione che:

gocce di pioggia cadute contemporaneamente in punti diversi del bacino impiegano tempi
diversi per arrivare alla sezione di chiusura di questo;

il contributo di ogni singolo punto del bacino alla portata di piena è direttamente
proporzionale alla intensità della pioggia caduta nel punto in un istante precedente quello del
passaggio della piena del tempo necessario perchè detto contributo raggiunga la sezione di
chiusura;

questo tempo è caratteristico di ogni singolo punto e invariante nel tempo.
Ne consegue che:
esiste un tempo di concentrazione tc caratteristico del bacino che rappresenta il tempo necessario
perchè la goccia caduta nel punto più “lontano” del bacino raggiunga la sezione di chiusura;
La portata al colmo si ottiene per piogge di durata pari al tempo di concentrazione.
La portata al colmo della piena critica sarà data da:
(1)
essendo:
QM la portata al colmo di piena [m3/s];

il valore del coefficiente d'afflusso medio del bacino;
i
l'intensità media della pioggia di durata pari al tempo di concentrazione tc [mm/h];
S
la superficie del bacino [ha].
Per una fognatura urbana il tempo di concentrazione tc può essere determinato facendo
riferimento al percorso idraulico più lungo della rete fognaria sottesa dalla sezione di chiusura
considerata. In particolare, dopo aver individuato la rete pluviale sottesa dalla sezione di chiusura e
aver delimitato i sottobacini contribuenti in ogni ramo della rete, per determinare il tempo di
concentrazione tc si deve far riferimento alla somma:
tc = ta + t r
(2)
ove ta è il tempo d'accesso alla rete relativo al sottobacino drenato dalla condotta posta all'estremità
di monte del percorso idraulico più lungo, e tr è il tempo di rete.
Il tempo d'accesso è sempre stato di incerta determinazione, variando con la pendenza
dell'area, la natura della stessa e il livello di realizzazione dei drenaggi minori, nonché della pioggia
precedente l'evento di progetto; tuttavia il valore normalmente assunto nella progettazione è sempre
stato compreso entro l'intervallo di 5-15 minuti; i valori più bassi per le aree di minore estensione
(come nel nostro caso in cui la superficie del bacino è pari a circa 2 ha), più attrezzate e di maggiore
pendenza e i valori più alti nei casi opposti.
Recenti ricerche svolte presso il Politecnico di Milano hanno condotto, per sottobacini di
area fino a 10 ettari, all'equazione:
(3)
nella quale:
tai
è il tempo di accesso dell'i-esimo sottobacino [s];
li
è la massima lunghezza del deflusso superficiale dell'i-esimo sottobacino [m];
si
è la pendenza media dell'i-esimo sottobacino [m/m];
Si
è la superficie dell'i-esimo sottobacino [ha];
i
è il coefficiente d'afflusso dell'i-esimo sottobacino;
i
è l'intensità di pioggia (i=a n-1) [mm/h];
a, n
sono i parametri della curva di possibilità pluviometrica ragguagliata essendo a espresso in
[mm/h n], mentre n è un numero puro.
Nel caso in esame si tai è pari a 0,0078 ore che corrispondono a circa 28 secondi.
Il tempo di rete tr e dato dalla somma dei tempi di percorrenza di ogni singola
canalizzazione seguendo il percorso più lungo della rete. Pertanto il tempo di rete sarà dato dalla
espressione:
(4)
nella quale la sommatoria va estesa a tutti i rami che costituiscono il percorso più lungo della rete.
Dove:
Li
è la lunghezza della i-esima canalizzazione;
Vu
è la velocità di moto uniforme che assume la portata di piena nell'i-esima canalizzazione;
1,5 è un fattore correttivo che sovrastima la portata al colmo.
In definitiva, assunte le seguenti ulteriori ipotesi:

che il funzionamento delle condotte sia autonomo, trascurando quindi eventuali rigurgiti
indotti sui rami da parte delle condotte che seguono a valle;

che il deflusso dei singoli rami avvenga in condizioni di moto uniforme;

che il comportamento della rete nel suo complesso sia sincrono, cioè che le diverse condotte
raggiungano contemporaneamente il massimo valore della portata.
La massima portata al colmo di piena, procedendo lungo la rete da monte verso valle, può
essere calcolata per ogni sezione di progetto seguendo la sotto riportata procedura:
1)
Si determina, preliminarmente, la curva di possibilità pluviometrica corrispondente al
tempo di ritorno T con cui si vogliono stimare le portate di piena (nel caso in esame si è
assunto T=20 anni che rappresenta un valore tipico per le reti acque meteoriche urbane);
2)
per ogni sezione di calcolo si determina l'area totale S e il coefficiente d'afflusso medio 
che sarà calcolato come media pesata dei coefficienti d'afflusso delle singole sotto aree in
cui è stata suddivisa l'area sottesa:
(5)
Nel nostro caso, considerata la percentuale elevata di aree impermeabili (viabilità,
coperture, giardini pavimentati ecc) si imposta cautelativamente un coefficiente d'afflusso medio 
pari a 0,9
3)
si assegna a ogni singolo tratto il tempo di accesso ta, in base alle caratteristiche
topografiche e di urbanizzazione dell'area parziale servita, facendo riferimento alla (3);
4)
si calcola il tempo di concentrazione tc = ta + tr della sezione di calcolo in base alla
relazione (4) che nel nostro bacino vale 166 s = 2’ 46”
5)
noto il tempo di concentrazione, si determina l'intensità media della pioggia di durata pari
al tempo di concentrazione e in base alla (1) si calcola la portata al colmo di piena, si
proporziona lo speco e si determina la velocità corrispondente; se la velocità è diversa da
quella precedentemente assunta si ripartirà dal punto 4) ricalcolando il tempo di
concentrazione, l'intensità media di pioggia e la portata al colmo di piena; in caso di
coincidenza delle velocità si potrà passare alla successiva di valle.
La massima portata al colmo di piena calcolata seguendo la sopra riportata procedura è pari a:
Qmax = 0,0695 [mc/s] = 69,5 [l/s]
Attraverso il metodo cinematico lineare o metodo della corrivazione si è calcolata la portata al
colmo di piena corrispondente al tempo di concentrazione tc. La portata di dimensionamento della
vasca deve essere calcolata assumendo che l'evento meteorico si verifichi in 15 minuti secondo
quanto previsto dall'Art.24 Comma 1 della disciplina regionale degli scarichi, Deliberazione
Della Giunta Regionale della Sardegna 10 dicembre 2008, N.69/25.
Poiché il tc è pari a 166 secondi è inferiore al tempo di pioggia (tp = 900 secondi = 15 minuti),
l'idrogramma di piena sarà così fatto:
Fig.1
Il volume invasato dalla vasca altro non è che l'integrale della portata Q(t) nel tempo.
Ossia:
Che equivale al calcolo dell'area sottesa dal grafico di Fig.1.
Il volume ricavato è pari a circa 63 mc.
Per l'accumulo di tale volume idrico verrà realizzata una vasca avente un volume di
immagazzinamento pari a circa 64 mc e con annesso vano di disoleatura.
La struttura sarà realizzata su un sottofondo in cls Rck 15 N/mmq dello spessore di 10 cm, su cui
verrà realizzata la platea in CLS armato Rck 35 N/mmq e acciaio B450C.
Lo svuotamento della vasca, così come prescritto dalla Disciplina Regionale degli scarichi, dovrà
avvenire tra le 48 e le 72 ore dopo la fine della pioggia per permettere ai sedimenti di depositarsi
all’interno della stessa.
Tale svuotamento sarà effettuato mediante l’installazione di una elettropompa all’interno della
vasca di prima pioggia.