- Provincia di Isernia

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Relazione Tecnica Illustrativa
Sommario
1. Premessa .................................................................................................................................................3
1.1 Brevi cenni sul ciclo di produzione dell’energia idroelettrica .......................................................... 4
1.2 Riferimenti normativi ........................................................................................................................ 4
1.3 Caratteristiche della Derivazione ...................................................................................................... 4
1.4 Descrizione sintetica del progetto ....................................................................................................5
1.5 Cenni sulla cantierabilità delle opere ................................................................................................ 6
2. Parte Introduttiva: Inquadramento Territoriale ............................................................................... 6
2.1 Identificazione Catastale ...................................................................................................................7
2.2 Riferimenti ambientali - paesaggistici.............................................................................................. 8
2.3 Aree Protette - rete Natura 2000 ..................................................................................................... 8
2.4 Acque – Vincolo idrogeologico – Rischio Frane .............................................................................. 9
2.5 Riferimenti urbanistici ...................................................................................................................... 9
3. L'impianto idroelettrico: criteri generali ............................................................................................... 9
3.1 Descrizione dell'opera di presa ....................................................................................................... 10
3.1.1 Vasca di derivazione .................................................................................................................. 10
3.1.2 Dimensionamento del canale di derivazione ........................................................................... 12
3.1.3 Rilascio del DMV ........................................................................................................................ 13
3.2 Dissabbiatore, vasca di carico, e camera valvole ........................................................................... 13
3.2.1 Dimensionamento del dissabbiatore ....................................................................................... 14
3.2.2 Dimensionamento stramazzo dissabbiatore - vasca di carico................................................ 15
3.2.3 Dimensionamento della vasca di carico .................................................................................. 15
3.2.4 Camera valvole.......................................................................................................................... 17
3.3 Condotta forzata ............................................................................................................................. 17
3.3.1 Dimensionamento condotta..................................................................................................... 18
3.4 Edificio di centrale ........................................................................................................................... 22
3.4.1 Gruppo di produzione ............................................................................................................... 22
3.4.2 Opere di scarico e restituzione ................................................................................................24
3.5 Sistema di trasporto energia elettrica ............................................................................................ 25
3.5.1 Linea di allacciamento alla rete elettrica pubblica .................................................................. 25
3.5.3 Criteri di progettazione ........................................................................................................... 30
3.5.4 Modalità di posa cavi interrati ................................................................................................ 31
Capitolo:
3.5.2 Aspetti paesaggistici ed ambientali ....................................................................................... 29
3.5.5 Modalità di posa cavi aerei ...................................................................................................... 31
1/48
3.5.6 Terminazioni ed attestazioni sui cavi interrati ....................................................................... 34
3.5.7 Campi elettrici e magnetici .......................................................................................................35
3.5.8 Cabina elettrica di consegna MT..............................................................................................35
3.6 Fase di cantiere ............................................................................................................................... 36
3.6.1 Premessa .................................................................................................................................. 36
3.6.2 Accessi e ubicazione aree di cantiere ...................................................................................... 37
3.6.3 Modalità realizzative ............................................................................................................... 39
3.7 Piano di gestione e manutenzione delle opere.............................................................................. 41
3.8 Cronoprogramma dei lavori ........................................................................................................... 43
4. Idrologia ................................................................................................................................................ 43
4.2 Calcolo della risorsa idrica disponibile ........................................................................................... 43
4.1 Deflusso Minimo Vitale ................................................................................................................... 47
4.2 Portata media disponibile per la produzione ................................................................................ 47
4.3 Potenza installata ........................................................................................................................... 47
Capitolo:
4.4 Producibilità annua ........................................................................................................................ 48
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1. Premessa
Il presente progetto riguarda la realizzazione di un impianto di produzione di energia elettrica
attraverso lo sfruttamento dell’energia idraulica. L’impianto è costituito da un’opera di derivazione, da
una condotta forzata e un gruppo di generazione e turbina avente una potenza nominale di 650kW, il
tutto ubicato nei comuni di Forli del Sannio e Roccasicura (IS), in loc. "Piana delle Vigne-Malpasso" in
sponda destra del torrente Vandra.
La produzione di energia elettrica attraverso l’utilizzo di fonti di energia rinnovabile si dimostra
una scelta indispensabile tanto a livello internazionale che nazionale. In ambito nazionale il ricorso
all'approvvigionamento di energia elettrica dall'estero, che può portare a ben noti effetti di dipendenza,
potrà essere sempre meno necessario quanto più il fabbisogno di energia del nostro paese sarà
soddisfatto da tali fonti.
L'utilizzo di energia elettrica risulta ormai fondamentale ed indispensabile in pressoché tutti i settori
delle diverse attività umane, pubbliche e private, produttive o turistico-ricreazionali. La produzione
di tale energia attualmente si basa pesantemente sullo sfruttamento dei combustibili fossili, la cui
disponibilità, com'è noto non è illimitata.
Per quanto riguarda le stime sulla disponibilità futura dei combustibili fossili, in particolare degli
idrocarburi, bisogna evidenziare che le stesse il più delle volte non hanno tenuto conto del tasso di
sviluppo dei paesi emergenti, la cui richiesta di petrolio sta crescendo in modo incessante. E'
stato calcolato che se solo la popolazione cinese raggiungesse livelli di consumo pro capite di
petrolio similari a quelli degli Stati Uniti, l'attuale intera produzione mondiale di petrolio non sarebbe
sufficiente a soddisfarne le richieste.
Inoltre, l’utilizzo dei combustibili fossili genera un'ulteriore, importante, problematica legata alle
emissioni in atmosfera (gas inquinanti ed anidride carbonica), che hanno effetti dannosi su uomo, beni
materiali ed ambiente. Anche se le attuali tecnologie stanno raggiungendo buoni risultati
sull'abbattimento di gas inquinanti quali gli ossidi di azoto e di zolfo, gli idrocarburi incombusti o le
polveri sottili, altrettanto non si può dire sull'abbattimento delle emissioni di anidride carbonica, che
indubbiamente gioca un ruolo chiave nei fenomeni connessi con l'effetto serra.
L'aumento delle emissioni di anidride carbonica e sostanze inquinanti legato allo sfruttamento delle
fonti energetiche convenzionali, connesso anche alla disponibilità limitata delle riserve di
combustibili fossili, ha creato negli operatori del settore energetico una crescente attenzione per lo
sfruttamento delle fonti energetiche, cosiddette rinnovabili, per la produzione di elettricità.
Tra le rinnovabili, l'energia idraulica è quella storicamente più sfruttata e più vicina alla competitività
economica con le tradizionali fonti di produzione elettrica. Di seguito vengono riportati i dati relativi al
numero, alla potenza e alla produzione incentivabile degli impianti alimentati da fonti rinnovabili tra i
quali l’energia idroelettrica.
Capitolo: 1. Premessa
L'utilizzo dell'idrogeno in sostituzione degli idrocarburi nei processi di combustione sembra essere
attualmente una delle soluzioni più valide in via di sviluppo. Le maggiori problematiche, da
affrontare con opportune soluzioni tecnologiche, che riguardano la diffusione dell'idrogeno
quale combustibile di uso quotidiano sono legate, considerata la sua grande esplosività, alle fasi
del trasporto, dell'immagazzinamento e del rifornimento. Bisogna comunque rilevare che il processo di
produzione dell'idrogeno necessita di energia ed un orientamento della comunità scientifica
internazionale indicherebbe come auspicabile il ricorso alle fonti di energia rinnovabile per la
produzione di tale combustibile.
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1.1 Brevi cenni sul ciclo di produzione dell’energia idroelettrica
Gli impianti per la produzione di energia idroelettrica si basano sul principio fisico della
trasformazione dell’energia potenziale gravitazionale posseduta da una massa di acqua in
energia elettrica allorquando questa massa di acqua passa da una quota H0 a una quota H1
inferiore.
Il processo caratteristico del ciclo di produzione dell’energia è quello di una “dinamo”, ossia di un
dispositivo rotante azionato dalla pressione dell’acqua che vi scorre dentro (la turbina) che induce un
campo elettrico all’interno delle spire dell’alternatore.
Si precisa che gli impianti idroelettrici non contemplano la dispersione della risorsa idrica che viene
“derivata” dal corso d’acqua principale al solo scopo di azionare la “turbina” posta a quota altimetrica
inferiore, e da qui viene successivamente restituita al corso d’acqua senza alcun tipo di alterazione
chimico-fisica se non un lieve aumento dell’ossigenazione (circostanza oltremodo favorevole ai fini
ambientali) dovuto al turbinamento.
Gli impianti come quello in oggetto, inoltre, non necessitano della realizzazione di un “bacino di
accumulo” dell’acqua, ma sono detti “ad acqua fluente” proprio perché sfruttano le portate
effettivamente presenti nel corso d’acqua senza necessità di creare invasi artificiali, e dunque senza
modificare la destinazione dei suoli e l’idrologia del sito.
L’unica circostanza che appare incidere in modo significativo sull’ambiente è legata alla
“sottensione” del tratto di fiume compreso tra l’opera di derivazione e l’opera di restituzione: in
effetti, a tutela di questo impatto, nel tratto di fiume sotteso (che nel caso in esame si sviluppa
per circa 2.000 metri) è sempre garantita la portata di Deflusso Vitale Minimo, in relazione alla portata
effettivamente presente, (stabilita in 130l/s con nota n. 3419 del 02/05/2013 dall'Autorità di Bacino dei
fiumi Garigliano, Liri e Volturno) attraverso la realizzazione di opportune opere di controllo.
1.2 Riferimenti normativi
•
Testo unico sulle acque e impianti elettrici - Regio Decreto 11/12/1933 n. 1775 successive
modifiche e integrazioni;
•
D. Lgs. 387/2003 - Attuazione della direttiva 2001/77/CE relativa alla promozione dell'energia
elettrica prodotta da fonti energetiche rinnovabili nel mercato interno dell'elettricità;
•
Deliberazione n. 621 del 04/08/2011 "Linee guida per lo svolgimento del procedimento unico
di cui all'art. 12 del D.lgs n. 387/2003 per l'autorizzazione alla costruzione ed all'esercizio di
impianti di produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili sul territorio della Regione
Molise";
La Centrale Idroelettrica sarà ubicata nei Comuni di Forli del Sannio e Roccasicura (IS) e sfrutterà
le acque del torrente Vandra, mediante la realizzazione delle opportune opere di presa, derivazione e
produzione, da realizzarsi in sponda destra del medesimo torrente.
I principali dati della derivazione sono i seguenti:
1.3 Caratteristiche della Derivazione
4/48
Caratteristiche dell'impianto
a) quota opera di presa
599 m.s.l.m.
b) quota pelo morto a monte meccanismo motore
517,70 m.s.l.m.
c) quota pelo morto a valle meccanismo motore
517 m.s.l.m.
d) salto lordo (c-b)
599 - 517,70 = 81,30 m
e) H = salto netto (salto lordo - perdita di carico)
81,32 - 1,26 = 80 m
f) Q = portata media derivata
0,563 m³/s
g) Q max. = portata massima
1 m³/s
h) DMV
0,130 m3/s
Tabella 1. Caratteristiche derivazione richiesta
1.4 Descrizione sintetica del progetto
L’intervento prevede la realizzazione di corpi d’opera estremamente semplici:
→ opere in cemento armato contro terra per la realizzazione dell’opera di derivazione e delle
opere di restituzione;
→ opere in cemento armato per la realizzazione della vasca di carico, dissabbiatore e camera di
manovra;
→ opere di mitigazione (impermeabilizzazione e inserimento ambientale bordo canale,
sistemazione difesa spondale);
→ opere civili relative all’installazione alla realizzazione dell'edificio di produzione;
→ opere per l'attraversamento di valloni;
→ installazione del macchinario turbina-alternatore;
→ collegamenti elettrici, cablaggio, segnalamento e telecontrollo.
→ opere di protezione spondale.
Tutti gli interventi proposti verranno appresso descritti in maniera completa e, per quanto non
espressamente specificato, si rimanda agli elaborati grafici descrittivi allegati al progetto.
→ installazioni elettro-meccaniche di parti pre-assemblate (paratoie, condotta forzata,
ecc);
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1.5 Cenni sulla cantierabilità delle opere
Per l’attuazione degli interventi proposti è ipotizzabile prevedere le seguenti durate:
→ mesi 4 per i lavori interferenti con l’alveo del fiume (opera di presa e opera di
restituzione) da svolgersi preferibilmente durante i periodi di minima idraulicità del
fiume;
→ mesi 10 per il montaggio della condotta forzata e la realizzazione dell’edificio di produzione;
→ mesi 4 per il montaggio del gruppo turbina-alternatore, per il montaggio dei dispositivi
elettromeccanici (paratoie, sgrigliatori, ecc) e per il cablaggio ed i collaudi finali dell’impianto.
Per lo svolgimento delle opere si prevede l’utilizzo di mezzi d’opera ordinari (camion per il trasporto
dei materiali, escavatori, betoniere con pompa per il trasporto ed il getto dei calcestruzzi), trivella spingi
tubo, e l’impiego di materiali normalmente impiegati in lavorazioni similari (calcestruzzi, acciai per
armatura, acciaio in profilati, guaine, geotessuti, materiali lapidei per rivestimenti, scogliere e opere di
difesa spondale, ecc)
2. Parte Introduttiva: Inquadramento Territoriale
Le opere necessarie per la realizzazione della centrale idroelettrica sono previste in sponda destra del
torrente Vandra e in particolare:
•
Opera di derivazione e vasca di carico nel comune di Forli del Sannio in località Piano delle
Vigne;
•
Edificio di produzione e restituzione nel comune di Roccasicura in località "Malpasso";
•
Condotta di derivazione in parte nel comune di Forli del Sannio e in parte nel comune di
Roccasicura.
•
Agenzia del Territorio - Catasto
•
Piano Regionale Paesistico
•
Aree Protette (Parchi, S.I.C. e Z.P.S.)
•
Piano stralcio di bacino per l'assetto idrogeologico (P.A.I.)
•
Piano stralcio difesa dalle alluvioni
•
Carta dei suoli e dei paesaggi
•
Carta di uso dei suoli
•
Piano Regolatore Generale
•
Carta IFFI;
•
Aree vincolate ai sensi del D.L. n. 42/2004
Capitolo: 2. Parte Introduttiva: Inquadramento Territoriale
Le pianificazioni di riferimento e i dati territoriali specifici a cui si fa riferimento nella presente
relazione sono dati dai seguenti strumenti:
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Figura 1. Inquadramento Territoriale
2.1 Identificazione Catastale
L’impianto idroelettrico interesserà i fogli catastali n. 5 del Comune di Forli del Sannio e n. 5 del
comune di Roccasicura.
In particolare, nella tabella seguente sono definite le particelle catastali che saranno interessate
dalla futura realizzazione delle opere costituenti l’impianto:
Particelle
Opera
Comune di Forli del Sannio
5
229
Opera di presa, vasca di carico
5
229 - 238 - 295 - 296 - 261 - 263 - 196 - 305 - 226 228 - 175 - 311 - 312 - 131 - 110 - 91 -97
Condotta di adduzione
Comune di Roccasicura
5
11 - 13 - 14 - 15 - 16 - 17 - 19 - 2o - 21 - 22 - 23 - 24 - 28 29 - 36 - 66 - 70 - 71 - 74 - 61 - 63 - 90 - 110 - 111 - 116 115 - 114 - 113 - 118 - 135 - 136 - 138 - 145 - 148 - 151 154 - 155 - 161 - 162 - 163 - 164 - 165 - 166 - 167 - 168 179 - 181 - 182 - 183 - 186 - 188 - 185 - 187 - 190 - 201 205 - 265 - 263 - 269 - 316 - 318 - 335 - 338
5
190
Edificio di produzione
Foglio
Tabella 2. Dati Catastali
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2.2 Riferimenti ambientali - paesaggistici
Dovranno essere rispettati i vincoli previsti dalle leggi, sia a livello nazionale che regionale, di tutela
del patrimonio storico culturale ed ambientale.
La Regione Molise ha proceduto, con Legge Regionale del 1 dicembre 1989, n. 24, alla formazione
del Piano Territoriale Paesistico-Ambientale regionale, che costituisce il documento fondamentale della
trasformabilità antropica del territorio.
Il Piano Territoriale Paesistico-Ambientale della Regione Molise è suddiviso in Aree Ambientali Vaste,
che hanno per oggetto gli elementi del territorio la cui tutela riveste interesse pubblico, in quanto
condizione del permanere dei caratteri costitutivi, paesistici ed ambientali del territorio stesso.
L'opera di presa e parte della condotta di adduzione si trovano all'interno del Comune di Forli del
Sannio che è soggetto alla zonizzazione del P.T.P.A.A.V.
Il territorio comunale di Forli del Sannio è inserito nel Piano Territoriale Paesistico-Ambientale di
Area Vasta N. 7 "Mainarde e Valle dell'alto Volturno". In particolare l'area interessata dall'opera di
derivazione e parte della condotta di adduzione in progetto, così come si evince dalla Carta delle
Trasformabilità, Tavola P1, ricadono nell’area N3.13.
L'opera di presa è riconducibili nella seguente categoria di uso antropico:
- USO INFRASTRUTTURALE: c5 - Puntuali Tecnologiche Interrate.
La condotta di adduzione è riconducibile nella seguente categoria di uso antropico:
- USO INFRASTRUTTURALE: c1 - A rete interrate.
L’Edificio di produzione ed opere di restituzione sono riconducibili nella seguente categoria di uso
antropico:
- USO INFRASTRUTTURALE: c6 – Puntuali Tecnologiche fuori terra.
Le opere di protezione dell’alveo (gabbioni) sono riconducibili nella seguente categoria di uso
antropico:
- USO INFRASTRUTTURALE: c8 – Sistemazioni idrauliche-forestali di difesa del suolo.
-
c5: TC1;
c1: TC1 – TC2;
c6: TC1;
c8: TC1.
Le opere sono compatibili con quanto previsto dal P.T.P.A.A.V..
2.3 Aree Protette - rete Natura 2000
L’area di intervento non ricade nell'ambito di parchi o di aree protette nazionali o regionali e né in
Siti di Interesse Comunitario (SIC), Zone di Protezione Speciale (ZPS) ed aree I.B.A.
Nelle vicinanze è presenti la seguente area SIC:
A circa 200 m area SIC IT7212124 denominata “Bosco Monte di Mezzo - Monte Miglio - Pennataro Monte Capraro - Monte Cavallerizzo”;
In particolare la “Matrice qualitativa delle trasformabilità e delle modalità di trasformazione del
territorio a fini di tutela e valorizzazione” prevede la possibilità di realizzare gli interventi di cui in
progetto mediante le seguenti modalità:
8/48
2.4 Acque – Vincolo idrogeologico – Rischio Frane
Il riferimento normativo generale per quanto riguarda le acque è costituito dal D. Lgs. n° 152/99 e
successive modifiche.
Per quanto riguarda l’assetto idrogeologico ed il rischio frane del territorio si rimanda Studio di
compatibilità idrogeologica.
2.5 Riferimenti urbanistici
Entrambi i comuni dispongono, come strumento urbanistico vigente, del Piano Regolatore Generale.
Le aree interessate dall'opera di presa, dalla condotta di adduzione e dall'edificio di produzione
ricadono nella Zona Agricola, E, e quindi priva di vincoli di inedificabilità.
Le aree interessate dal progetto sono quasi tutte destinate a pascolo e in minima parte a
coltivazione; sul sito interessato inoltre è presente vegetazione di medio e alto fusto e arbusti e
cespugli. Tali aree risultano pertanto compatibili con l'insediamento dell'impianto idroelettrico.
I terreni occupati sono di proprietà di soggetti privati; per tali terreni si acquisiranno i diritti di
superficie e di servitù mediante accordi bonari con i proprietari e se necessario tramite la procedura di
esproprio.
Quindi per l'intera area non dovrebbero sussistere vincoli alla realizzazione delle infrastrutture in
progetto.
3. L'impianto idroelettrico: criteri generali
La centrale idroelettrica, alimentata dalle acque del Torrente Vandra, sarà situata all’interno della
stessa valle in cui scorre il torrente. Le acque, prelevate immediatamente a valle del ponte della Strada
Statale n. 86, verranno restituite, dopo la loro utilizzazione, nello stesso corso d’acqua. Di seguito si
fornisce una descrizione sintetica delle principali opere costituenti l’impianto.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
impianto sito in luogo tale da non compromettere l'aspetto paesaggistico della valle del
torrente Vandra e sottensione di una superficie imbrifera tale da mantenere un buon deflusso
d'alveo nei mesi di maggio, giugno e luglio;
opera di presa autopulente per ridurre la manutenzione;
possibilità di immissione dell'energia prodotta direttamente nella rete elettrica nazionale, sia per
la vendita sia per la possibilità di vettoriamento o scambio;
scelta di turbine ad alto rendimento anche per portate pari a 1/5 di quella massima;
generatore di tipo sincrono;
elevata automazione per contenere le spese di gestione.
Capitolo: 3. L'impianto idroelettrico: criteri generali
L'Impianto è stato individuato in base ad una ottimizzazione - tecnico economica per la
minimizzazione dei costi d'impianti e di gestione, considerando le seguenti situazioni ed esigenze:
9/48
Figura 2. Schema impianto
3.1 Descrizione dell'opera di presa
Come si è detto, l'opera di presa si ubicherà a quota 599,00 m.s.l.m. immediatamente a valle del
ponte della Strada Statale n. 86 sul Torrente Vandra.
3.1.1 Vasca di derivazione
L'opera di presa sarà di tipo a trappola, che prevede la realizzazione di una trincea
perpendicolarmente all'alveo del torrente, sormontata da una griglia che permetterà il passaggio
dell'acqua e il filtraggio dei detriti trasportati dalla corrente.
Nello specifico tecnico, il tipo di griglia scelta presenta la particolarità di evitare l'ingresso a particelle
solide superiori a 0,5 mm, in modo tale da poter prevedere un bacino dissabbiatore di dimensioni ridotte
e senza sofisticati sistemi sgrigliatori. La griglia può inoltre operare a basse temperature senza
presentare inconvenienti per la formazione di gelo.
Figura 3. Ubicazione opera di presa
A monte e a valle della vasca di derivazione sarà eseguita una stabilizzazione dell'alveo con massi di
grosse dimensioni.
10/48
11/48
3.1.2 Dimensionamento del canale di derivazione
Sul lato destro del Torrente Vandra, in uscita della vasca di derivazione presente sotto la griglia, si
realizzerà un canale a sezione rettangolare che, curvando, andrà ad inserirsi nella vasca dissabbiatrice.
Esternamente, il canale sarà completamente interrato e protetto da opere di protezione spondale,
mentre al suo interno sarà impermeabilizzato con un impermeabilizzante tecnologico
monocomponente ad azione osmotica, idoneo per il contenimento d'acqua, di strutture monolitiche in
calcestruzzo o malta cementizia.
I dati di progetto per la verifica della portata di progetto sono i seguenti:
•
•
•
•
•
larghezza canale 1,5m;
altezza minima 1,5;
pendenza 2%;
scabrezza idraulica 100m1/3/s;
tirante idraulico 1,5m.
Al fine di verificare se il canale di derivazione progettato è in grado di far defluire la portata massima
di progetto deriviamo la scala di deflusso utilizzando la formula di Gauckler-Strickler.
Larghezza
utile
profondità media
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
0.005
0.006
0.007
0.008
0.009
0.01
0.015
0.0175
0.018
0.0185
0.02
0.03
0.05
0.075
0.1
0.15
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.5
2
velocità acqua
0.412145877
0.465104467
0.515102958
0.562688407
0.60825062
0.652079803
0.851657828
0.942288921
0.959838463
0.977212007
1.028335623
1.338765004
1.857956185
2.396717594
2.859257097
3.637284542
4.282994311
5.32067746
6.134836153
6.798829676
7.354206884
7.827343809
8.236195607
8.593582886
8.908987181
10.0604135
10.79246938
Portata
mc/s
0.004
0.006
0.007
0.009
0.011
0.013
0.026
0.033
0.035
0.036
0.041
0.080
0.186
0.360
0.572
1.091
1.713
3.192
4.908
6.799
8.825
10.958
13.178
15.468
17.818
30.181
43.170
Q = A · ks · Rh2/3 · if1/2
Tabella 3. Verifica Canale derivatore
12/48
Dalla tabella è possibile verificare che il canale derivatore è in grado di far defluire la portata
massima di progetto pari a 1 m3/s. In particolar modo il tirante idrico in moto uniforme è pari a 0,15 m.
3.1.3 Rilascio del DMV
Per il rilascio del DMV, costante e pari a 130l/s, si prevede di realizzare una canaletta a sezione
rettangolare integrata nella griglia sovrastante la vasca di derivazione, dimensionata per il passaggio di
tale portata. Al fine di garantire l'afflusso d'acqua, in maniera prioritaria, al sistema per il rilascio del
DMV, è stata abbassata la soglia di ingresso (599,12m.s.l.m.) dello stesso rispetto alla soglia della griglia
di captazione (599,40 m.s.l.m.).
Figura 6. Particolare ingresso sistema DMV
Per la verifica delle dimensioni di progetto è stata utilizzata la formula di Gauckler-Strickler:
Q = A · ks · Rh2/3 · if1/2
•
•
•
•
•
larghezza canale 0,10m;
altezza canale 0,4m;
tirante idrico 0,28m;
pendenza canale 10%;
Scabrezza idraulica 120m1/3/s;
a seguito della verifica è possibile affermare che il canale così dimensionato permette il passaggio
della portata stabilita per il DMV.
Lo stesso sistema svolge anche funzioni di scala di risalita dei pesci e delle altre specie ittiche
presenti, in quanto permette di superare il modesto dislivello prodotto dalla griglia di captazione.
3.2 Dissabbiatore, vasca di carico, e camera valvole
L'opera è posizionata sulla destra idraulica del Torrente Vandra ad una distanza di circa 10 m dalla
sponda. L'opera è connessa alla vasca di derivazione tramite un canale a sezione rettangolare, sopra
descritto, per limitare gli effetti di turbolenza all'ingresso del dissabbiatore.
I dati di progetto sono i seguenti:
13/48
L'opera sarà totalmente interrata e rimarranno a vista soltanto alcuni pozzetti di ispezione delle
varie sezioni presenti.
3.2.1 Dimensionamento del dissabbiatore
Internamente, il dissabbiatore avrà sezione trapezoidale con sezione media di circa 7,00m2; le pareti
di fondo saranno realizzate inclinate e confluenti in una canaletta di lavaggio sabbia in pendenza; lo
scarico sarà azionato manualmente a necessità.
Tale sezione permette di garantire una velocità media all’interno del dissabbiatore pari a 0,143 m3/s
in corrispondenza della portata massima di progetto pari a 1 m3/s.
A questo punto determiniamo la lunghezza minima del dissabbiatore in grado di permettere la
sedimentazione di grani di sabbia di dimensioni pari a 0,4 mm. Dai dati di letteratura la velocità di
sedimentazione dei grani sabbia di diametro pari a 0,4 mm è pari a λ=0,04 m/s.
Per tale dimensionamento sfrutteremo la formula di Eghiazaroff che permette di legare la lunghezza
del dissabbiatore alla velocità media dell’acqua all’interno del dissabbiatore, alla velocità di
sedimentazione dei grani e alla profondità del dissabbiatore.
In particolare
≥
ℎ∙
λ+
=
2,40 ∙ 0,143 /
≥ 12,57
0,04 / − 0,0127 /
Dove w rappresenta la riduzione per turbolenza della velocità di sedimentazione legata alle
caratteristiche del dissabbiatore, quali la velocità media dell’acqua all’interno del dissabbiatore e la
profondità media del dissabbiatore.
=
5,7 + 2,3 ∙ ℎ
= 0,0127 /
A seguito dell'applicazione delle formule precedenti si è ricavato un valore minimo per la lunghezza
del dissabbiatore pari a circa 9m. In fase di progettazione si è scelto di prevedere una lunghezza pari a
circa 15 metri per garantire un maggiore volume d'acqua al fine di permettere una maggiore regolazione
della portata a favore della vasca di carico.
L'adozione della griglia di presa del tipo Coanda consentirebbe di ridurre le dimensioni del
dissabbiatore, ma per tutelare gli organi meccanici a valle e vista la disponibilità di spazio, si è preferito
dimensionare cautelativamente il dissabbiatore scegliendo una dimensione maggiore rispetto a quella
scaturita dalla formula di Eghiazaroff precedentemente esposta.
Come accennato il dissabbiatore tramite sfioratore laterale regolerà la portata affluente alla vasca di
carico, restituendo un pò più a valle dell'opera di presa, le portate in eccesso in alveo attraverso un
canale di restituzione.
A valle del dissabbiatore, prima dell'imbocco della condotta forzata, si prevede uno sfioratore posto
trasversalmente alla direzione del flusso. Tale sfioratore ha la funzione di interfacciare il dissabbiatore e
la vasca di carico descritta di seguito. Il calcolo delle dimensioni dello sfioratore nel rispetto della
massima portata di transito è eseguito tramite l'espressione dello stramazzo S.I.A..
Con tale configurazione il dissabbiatore garantisce il deposito dei grani di sabbia con diametro
superiore a 0,4 mm nel caso di una portata in ingresso pari a 1000l/s (portata massima derivabile) e
nell'ipotesi di corrente a densità pari a 1,10 g/cm2 , densità accettabile per le caratteristiche del torrente.
14/48
3.2.2 Dimensionamento stramazzo dissabbiatore - vasca di carico
Per il dimensionamento dello stramazzo posto frontalmente alla direzione della corrente vi sono
varie formule tra le quali quelle del S.I.A. (ing. Arch. Svizzeri). Di seguito viene verificato il
dimensionamento.
I dati di progetto sono i seguenti:
•
•
•
•
=
larghezza dello stramazzo tra dissabbiatore e vasca di carico: l = 4m;
Altezza del petto dello stramazzo tra dissabbiatore e vasca di carico: p = 3m;
portata massima derivabile: Q = 1000 l/s;
differenza di quota tra lo stramazzo tra dissabbiatore e vasca di carico e lo stramazzo
modulatore: h = incognita;
∙ ∙ ℎ ∙ 2 ∙ ∙ ℎ
= 0,410 ∙ 1 + 1
ℎ $
∙ 1 + 0,5 ∙ !
# %
1000 ∙ ℎ + 1,6
ℎ+"
Con i dati di progetto e le equazioni descritte si trova una differenza di quota tra gli stramazzi, di
circa 0,265m; tale valore viene impostato a 0,30 m per avere un certo range di regolazione prima che il
livello dell'acqua nel dissabbiatore raggiunga la quota di sfioro laterale. Quindi, impostando la soglia
dello sfioratore tra dissabbiatore e vasca di carico a 599,00 m, la soglia dello sfioratore laterale sarà
impostata a 599,30.
L'insieme di stramazzo modulatore e sfioratore laterale funzionano da dispositivi di limitazione della
portata massima derivabile, infatti, se la portata derivata alla griglia di presa supera i 1000 l/s imposti, il
tirante idrico sopra allo stramazzo modulatore aumenterebbe facendo intervenire lo sfioratore laterale
con conseguente restituzione in alveo delle portate eccedenti il valore massimo imposto.
3.2.3 Dimensionamento della vasca di carico
A valle del dissabbiatore, prima dell'imbocco della condotta forzata, si prevede, una vasca di carico
tale da consentire un buon funzionamento idraulico del sistema sia in caso di avvio rapido della turbina a
Figura 7. Particolare stramazzo modulatore - stramazzo dissabbiatore - vasca di carico
15/48
valle, evitando trascinamento d'aria nella condotta forzata, sia in caso di arresto improvviso della stessa,
è altresì utilizzata come cassa di espansione per limitare il fenomeno del colpo di ariete.
La vasca avrà una profondità utile di 3,00 m e una superficie di circa 16 m2 per un totale di 48 m3 di
volume di regolazione. Si precisa che, vista la continuità tra vasca di carico e dissabbiatore, anche
quest'ultimo mette a disposizione una certa quantità d'acqua per la regolazione.
In generale una buona camera di carico e la relativa partenza della condotta devono sia minimizzare
le perdite di carico, sia evitare lo sviluppo di vortici, poiché, questi ultimi influenzano negativamente le
prestazioni delle turbine. Di fatto i vortici:
•
•
•
•
generano condizioni di flusso non uniforme;
immettono aria nella corrente liquida con effetti dannosi sulle turbine: vibrazioni, cavitazioni,
carichi non equilibrati...;
aumentano le perdite di carico;
trascinano materiale dentro la camera di carico.
I criteri da seguire per evitare la formazione di vortici sono ben lungi dall'essere chiaramente definiti,
e non esiste una singola equazione matematica che tenga adeguatamente conto dei possibili fattori che
incidono sul fenomeno. Secondo alcuni studi del comitato ASCE per le opere di presa degli impianti
idroelettrici, i fattori di disturbo che introducono non uniformità nelle velocità sono fonte di vortici. Tra
questi si ricordano:
•
•
•
•
•
condizioni asimmetriche d'arrivo dell'acqua;
sommergenza insufficiente;
separazione della vena fluida e formazione di correnti parassite;
velocità di arrivo superiori a 0,65 m/s;
bruschi cambi nella direzione del flusso.
Figura 8. Particolare vasca di carico e camera valvole
In definitiva per limitare le perdite di carico si prevede di realizzare l'imbocco a tronco di cono inclinato
rispetto alla verticale, mentre per evitare i fenomeni di vortici la vasca di carico avrà una profondità utile
a pieno carico di 1,90m misurato dall'asse della condotta, inoltre, l'imbocco sarà frontale alla direzione
La sommergenza insufficiente e l'asimmetria della corrente in arrivo sembrano essere le cause più
comuni di formazione di vortici.
16/48
della corrente, realizzando così una configurazione
configurazione simmetrica, aiutata anche dall'imbocco a tronco di
cono inclinato. Il valore di sommergenza scelto è compatibile con il calcolo di seguito esposto.
Dati di progetto per il calcolo della sommergenza:
•
•
•
coefficiente utilizzo equazioni in pollici: C = 0,3
diametro
metro interno della condotta: D = 1 m = 3,279 ft;
velocità fluido in condotta: V = 1,273 m/s = 4,175 ft/s;
S = C · V · D0,5 = 2,268 ft = 0,692 m
All'interno della vasca di carico sarà posta una griglia fitta per evitare la possibilità di lesioni alla
condotta
tta forzata ed al macchinario derivante dall'introduzione di eventuali corpi estranei.
La vasca di carico sarà parzialmente interrata e sarà munita sul fondo di canaletta di lavaggio, con
saracinesca ad azionamento manuale confluente in una tubazione di scarico.
sc
3.2.4 Camera valvole
A protezione
zione della condotta forzata si prevede una valvola a farfalla a sgancio automatico per
velocità eccessiva dell'acqua provocata da rottura della condotta stessa (tale valvola è denominata
anche valvola a palmola o con dispositivo
positivo a palmola). Nello stesso manufatto saranno predisposti:
•
•
•
la saracinesca manuale a monte della tubazione per le operazioni di pulizia-scarico;
pulizia
il sistema di aerazione della condotta forzata;
gli organi di regolazione automatica della portata collegati
collegati alla centrale tramite cavidotto in
fibre ottiche posato durante lo scavo per la posa della condotta.
Sarà previsto in particolare l'arresto della turbina in caso di minimo livello nella vasca di carico.
3.3 Condotta forzata
Figura 9. Giunto a bicchiere con doppio O-ring
La condotta sarà realizzata con tubazioni in PRFV,, in resina termoindurente rinforzata con fibre di
vetro, del diametro di 1000 mm,, di classe di pressione pari a PN16 e di rigidezza trasversale standard
media pari a 5.000 N/m2. Tra i vari segmenti di condotta ci verranno applicati giunti
gi
bloccati del tipo
“a bicchiere” con doppio O-ring
ring e cavetto anti sfilante. Il cavetto anti sfilante, di materiale plastico
resistente a taglio o metallico viene inserito attraverso il bicchiere nella cava. Questo giunto permette
sia di resistere agli sforzi longitudinali sia di consente una deviazione angolare.
17/48
La condotta forzata, inoltre, sarà dotata dei seguenti sistemi di protezione. In testa sarà installata
una griglia per l’ulteriore filtraggio delle portate derivate e una paratoia di intercettazione, all’interno
dell’edificio centrale verrà installata una saracinesca di intercettazione.
La condotta, infine, sarà interrata per la maggior parte del suo percorso, che si svolge lungo
terreni liberi e/o coltivati e una strada comunale sterrata. Lo sviluppo avverrà secondo una pendenza
longitudinale variabile, per una lunghezza complessiva di circa 1.840 m. Considerando che saranno
presenti, quindi, tratti ascendenti e discendenti è buona norma dare a questi ultimi pendenze
notevoli (superiori, dove possibile, al 2 o 3 %), in modo tale che la componente della spinta di
galleggiamento superi nettamente la forza di trascinamento e, quindi, le bolle d’aria possano
raccogliersi nei punti alti, dove verranno posizionati gli sfiati atti a eliminarle.
3.3.1 Dimensionamento condotta
3.3.1.1 Diametro condotta
La scelta del diametro della condotta è stato effettuato considerando la portata massima
derivabile e la velocità media all’interno della stessa condotta. Infatti, velocità eccessive (per
esempio superiori a 2-3 m/s) possono dar luogo a fenomeni di vibrazione, che sono, tra l’atro,
facilitati dalla presenza di discontinuità della condotta in corrispondenza dei giunti.
Imponendo, quindi, una portata massima di circa 1 m3/s e una velocità media dell’acqua di circa 1,3
m/s si può passare a verificare se una condotta del diametro di 1 m rispetta le specifiche progettuali:
S = π · r2=0,785m2 – Sezione condotta
Q = S · Vmedia =0,785 · 1,3=1,02m3/s – Portata
Quindi si può affermare che il diametro scelto per la condotta è idoneo al trasporto della portata
massima prevista alla velocità imposta.
3.3.1.2 Perdite di carico
Una volta definito il diametro della condotta, andremo a calcolare le perdite di carico distribuite
sull’intera condotta.
Diametro condotta
D
1m
Sezione
S
0,785 m
Lunghezza condotta
L
1.800 m
Densità del fluido
r
1000 kg/m3
Viscosità dinamica
m
1,31 cP
Scabrezza assoluta o rugosità
e
0,00007 m*10-6
Scabrezza relativa
d
0,00007
Portata media
Qmedia
0,620 m3/s
Tabella 4. Caratteristiche Tubazione
Si può, quindi, procedere con il calcolo della velocità media all’interno della tubatura in funzione
della portata media,
I parametri utilizzati nel calcolo sono i seguenti:
18/48
Vmedia=
&'()*+
,
-. =
=0,620/0.785=0.789 m/s
A seguire si determina il numero di Reynolds:
/∙0'()*+ ∙1
2
= 602.602
Una volta determinato il numero di Reynolds si può calcolare il fattore di attrito utilizzando la
formula di Colebrook. A causa dell'implicita natura dell'equazione di Colebrook, la determinazione del
coefficiente d'attrito f richiede alcune iterazioni ovvero l'utilizzo di un metodo di risoluzione. Per questo
motivo negli anni passati si è giunti alla determinazione di alcune formule che, per quanto approssimate,
permettono una risoluzione più veloce del problema.
Una tra le equazioni approssimate è quella proposta da Supino, nelle intenzioni dell'autore, valida
solo per le parti della zona di transizione vicine al moto in tubo idraulicamente liscio e al moto
assolutamente turbolento, ma successivamente generalizzata. Essa ha la seguente forma:
3 = 34 ∙ (1 +
8
7)
-. ∙ 8
dove il termine f∞ rappresenta il valore di f in caso di moto puramente turbolento, calcolabile dalla
formula:
34 =
1
8
∙ (log 3,71 ∙ )=$
4
7
A questo punto, per il calcolo delle perdite di carico distribuite verrà utilizzata la formula di Darcy
– Weisbach:
>=3∙
?$
2∙ ∙8
Figura 10. Grafico perdite di carico DN800-3000
Per la portata media abbiamo una perdita di carico di circa 0,70 m/km;
19/48
3.3.1.3 Colpo d’Ariete
Il colpo d’ariete è funzione sia del modulo elastico circonferenziale sia del rapporto
spessore/diametro (t/D). In particolar modo, minore è il modulo elastico, più bassa è la sovrappressione.
Si hanno valori più bassi di colpo d’ariete in tubi in PRFV che hanno un modulo di elasticità più basso. La
celerità della perturbazione “c” è funzione delle caratteristiche del tubo e delle proprietà di flusso del
fluido.
Il valore di “c” è dato da:
Dove:
B
C
@=A
B 8
1+ ∙
D E
•
r= densità dell’acqua=1000Ns2/m4;
•
K= modulo di comprimibilità dell’acqua=2200x106Pa (a 15°C e fino a 10bar);
•
D= diametro interno 1000mm;
•
E= modulo elastico circonferenziale del tubo, 20.000-25.0000 N/mm2;
•
t= spessore meccanico resistente, 16.7 mm;
@∙∆
∆G = ±
Dove:
•
ΔH = sovrappressione, m;
•
Δv = variazione di velocità del fluido, m/s
Nei casi di cambiamenti improvvisi della portata (rapida chiusura della valvola tempo di chiusura
tcl = 0) con portata in uscita stabile alla velocità v, e se il passaggio nel tubo è completamente chiuso, la
colonna del fluido diminuisce la velocità bruscamente da v a v = 0. Questo produce un onda di pressione
attraverso il fluido opposta alla direzione del fluido alla velocità di suono "c". L'onda di pressione è
riflessa all'uscita della vasca, ritorna verso l'ingresso della valvola e viene riflessa nuovamente, ecc.
L'effetto delle onde di pressione contro la direzione del flusso e la pressione riflessa delle onde
producono un cumulo di pressione, il cui valore massimo può essere calcolato secondo l'equazione
seguente:
@∙
∆G = ±
E’ comunemente ammesso per il tubo in PRFV (AWWA C 950/95) :
Pw < NP
Pw + Ps < 1.4 NP
dove:
•
Pw = pressione operativa
•
Ps = sovrapressione di colpo d’ariete
•
NP = pressione nominale
Ciò significa che la massima pressione ammessa nelle linee con tubi in PRFV (inclusa la
sovrappressione da colpo d’ariete) può superare del 40% il valore della pressione nominale.
Il valore teorico della massima/minima sovrapressione si ottiene con la formula:
20/48
3.3.1.4 modalità di posa della condotta
La condotta forzata, verrà quasi interamente interrata in orografica destra, ad una profondità di
circa 2 metri dal piano campagna, risultando in tal modo nascosta alla vista e protetta rispetto agli
agenti antropici ed atmosferici. La trincea di scavo per l’alloggiamento della tubazione avrà una
larghezza di circa 1.6 metri per una profondità di circa 2.2 metri: la tubazione verrà alloggiata al di sopra
di uno strato granulare ghiaioso-sabbioso di circa 15 centimetri, mentre il ricoprimento dell’estradosso
sarà di circa 1.50 m.
Il rinfianco della tubazione si divide idealmente in due zone:
1.
Rinfianco primario, che si estende verticalmente dalla generatrice inferiore del tubo fino al
70% del diametro; deve essere realizzato preferibilmente con lo stesso materiale utilizzato
per la formazione del letto di posa (massimo contenuto di fini 12% e massima dimensione 20
mm), disposto simmetricamente a strati alternati di 20-25 cm compattati singolarmente, fino
a raggiungere il 70% della densità massima del materiale utilizzato (90% Proctor Standard).
Assicurarsi che siano accuratamente riempite e compattate le zone al di sotto del tubo, per
garantire un valido appoggio per un arco di almeno 60°.
2. Rinfianco secondario, esteso fino a 15 cm sopra la generatrice superiore del tubo; può essere
realizzato con il materiale di risulta degli scavi, anche se è preferibile quello usato per il letto
e il rinfianco primario, disposto simmetricamente a strati alternati di 30-40 cm compattati
singolarmente.
Figura 11. Sezione tipo terreni liberi/coltivati
La valutazione e la scelta del tracciato della condotta forzata ha tenuto conto della destinazione
d’uso dei terreni attraversati, del loro attuale stato e utilizzo, nonché della presenza e della posizione di
piste sterrate, sentieri e radure. In particolare, si è scelto di utilizzare, ove possibile, tali piste e sentieri in
versante in modo tale da contenere in modo importante gli abbattimenti forestali, eventualmente
necessari alla posa della tubazione, e conseguentemente l’impatto ambientale del progetto.
La posa della tubazione non richiederà l’installazione di un apposito cantiere vero e proprio, in
quanto le attrezzature necessarie per la posa e l’installazione della tubazione sono molto ridotte: i vari
spezzoni di condotta potranno via via essere stoccati in corrispondenza del cantiere relativo all’opera di
presa e saranno, quindi, portati in corrispondenza del punto di installazione tramite autocarro o tramite
Il riempimento fino al piano di campagna deve essere completato con il materiale nativo.
21/48
escavatore utilizzando la pista di servizio, realizzata lungo il tracciato della condotta, a servizio delle
attività di cantiere.
Per la protezione della stessa verrà costruito opportuno organo di intercettazione di monte,
costituito da una paratoia piana con chiusura a gravità con il compito di organo di sicurezza di testa
condotta. La condotta disporrà a valle del dispositivo di intercettazione per sopravelocità di un
opportuno aeroforo. Il dimensionamento è stato eseguito in condizioni di normale esercizio, in
condizioni di moto vario e in condizioni di svuotamento rapido, data la presenza, in questo caso,
dell’organo di sicurezza di testa condotta.
3.4 Edificio di centrale
L'edificio di centrale sarà realizzato parzialmente interrato, in struttura in cemento armato.
Le dimensioni interne in pianta sono pari a m 7,50 x 8,30; sono presenti due livelli con altezze
minime rispettivamente di 3,10 m e 5,50 m.
All’interno dell’edificio, sul livello interrato, pressappoco in posizione baricentrica, verranno
posizionati il macchinario idraulico, di tipo Pelton ad asse verticale, e il generatore elettrico, mentre in
corrispondenza di un angolo, saranno presenti i quadri elettrici di controllo e di Bassa Tensione.
Sul secondo livello verranno posizionate le apparecchiature di trasformazione BT/MT, il locale ENEL e
il locale di misura (opportunamente separati dal resto della centrale attraverso pannelli divisori con
accesso riservato solo dall’esterno dell’edificio).
L’edificio sarà raggiungibile dal personale della società, per le operazioni di verifica e manutenzione, e
dai tecnici Enel, tramite una strada di accesso permanente.
3.4.1 Gruppo di produzione
3.4.1.1 Macchinario idraulico
salto netto Hl
80m
portata massima Qmax
1,00 mc/sec
potenza resa
667 kW
giri nominali
1.000 rpm
Tabella 5. Dati meccanici macchinario idraulico
La turbina di tipo Pelton sarà dotata di ruota con DN 620 mm realizzata in acciaio inox in unico getto.
La tenuta sull’albero turbina sarà realizzata in corda di materiale plastico con irrorazione ad
acqua. L’albero turbina sarà protetto nella zona della tenuta da una bussola in due metà in materiale
ceramico di facile sostituzione. La girante della turbina sarà calettata direttamente sull’albero
dell’alternatore con imposta conica.
Saranno presenti n. 4 ugelli che convoglieranno l’acqua sulla girante della turbina e saranno gestiti da
un apposito sistema di controllo per la regolazione della portata in ingresso.
La turbina sarà progettata per l’esercizio in parallelo con la rete pubblica. La regolazione del
servoposizionatore distributore e ruota è migliore dello 0,08%Y.
La turbina sarà del tipo Pelton ad asse verticale, di primario costruttore, e presenterà le seguenti
caratteristiche tecniche:
22/48
L‘eventuale organo di sicurezza turbina sarà a chiusura sotto flusso, privo di by-pass. Tale organo
del tipo a farfalla con Dn 1000 mm e Pn 16 bar, sarà comandato da servomotore a olio, con chiusura di
sicurezza a gravità. L’olio di manovra sarà assicurato dallo stesso SOD turbina. La turbina sarà priva di
parti in cui necessita lubrificazione o ingrassaggio.
La cassa turbina sarà in acciaio saldato con profilo idraulico idoneo.
Sarà prevista anche una centralina oleodinamica per la regolazione di livello e di giri tramite la
movimentazione delle spine e dei tegoli, nonché per l’azionamento della valvola di macchina. Idoneo per il
funzionamento in parallelo con la rete pubblica ed in servizio isolato di centrale. Infine, l’impianto
oleodinamico sarà completo di filtri, valvole di non ritorno e valvole di regolazione di portata sui
servomotori delle spine e della valvola di macchina. I collegamenti dalla centralina ai servomotori verranno
realizzati in tubi di acciaio ad alta pressione e con raccordi flessibili rinforzati con calza metallica. Tutti i
componenti a contatto con olio sono idonei per il funzionamento con olio biodegradabile.
Figura 12. Edificio di produzione
Il generatore elettrico, di primaria marca, sarà del tipo sincrono, 3 fasi, ad asse verticale costruito
per il collegamento diretto alla turbina Pelton. Inoltre, sarà dotato di sistema di eccitazione digitale
brushless con ponti raddrizzatori in grado di effettuare l’inseguimento della tensione di sbarra e, a
parallelo avvenuto, la regolazione di V e cosϕ. Idoneo per il funzionamento in parallelo con la rete ed in
servizio isolato di centrale.
La macchina avrà le seguenti caratteristiche:
3.4.1.2 Generatore elettrico
23/48
Costruttori
potenza nominale
tensione nominale Vn
Frequenza
Fattore di potenza
giri nominali
Velocità di fuga
Classe di isolamento
Sovratemperatura
ABB o Magneti Marelli
630 KVA
400V
50Hz
0,8
1.000
1.800
F
B
Tabella 6. Caratteristiche generatore elettrico
3.4.1.3 Trasformatore elettrico
Potenza nominale Aria naturale
Tensione primaria
Tensione secondaria a vuoto
Regolazione primario
Connessione primario
Connessione secondario
Gruppo vettoriale
Classe isolamento primario
Classe isolamento secondario
Perdite a vuoto
Perdite di c.c. a 75°
Perdite di c.c. a 120°
Tensione di c.c. a 75° (AN)
Corrente a vuoto
Pressione sonora a 1m Lpa
Frequenza
Livello scariche parziali
Classe materiali isolanti Prim/Sec
Classe di temperatura Prim/Sec
Grado di protezione
kVA
V
V
%
kV
kV
W
W
W
%
%
dB(A)
Hz
pC
IP
630
20.000
400
±2 x2,5
Triangolo
Stella
Dyn11
24/50/95
1,1/3
1.270
6.900
7.760
6
0,95
<54
50
<10
F/F
100/100
00
Tabella 7. Caratteristiche elettriche prestazionali
3.4.2 Opere di scarico e restituzione
L'opera di restituzione sarà costituita da un canale in PRFV a sezione circolare della lunghezza di
circa 100 m con pendenza media del 2%. Sarà posizionato in sponda destra idraulica del Torrente Vandra,
e sarà posizionato al di sotto della turbina.
Si procede dunque al calcolo del tirante idrico di moto uniforme per i dati di progetto elencati di
seguito e per la portata massima di derivazione. La formula utilizzata è quella di Gauckler-Strickler;
Q = A · ks · Rh2/3 · i1/2
E’ previsto anche un trasformatore trifase MT/BT in resina da 630kV per il collegamento
dell’impianto alla rete in Media Tensione. Di seguito sono riportate le caratteristiche tecniche:
24/48
I dati per il dimensionamento sono i seguenti:
•
•
•
•
•
diametro interno condotta: 1,2 m;
pendenza: 0,02 m/m;
Portata massima derivabile: 1.000 l/s;
Raggio idraulico: 0,16 m;
coefficiente di scabrezza: 100 m1/3/s;
Dall'applicazione della formula precedente si ottiene la verifica del diametro del canale di scarico
per la portata massima derivabile.
Nella zona di restituzione verranno messi a dimora massi naturali per prevenire fenomeni erosivi in
fase di rilascio delle portate turbinate, in alveo.
Figura 13. Edificio di produzione
L’energia prodotta dalla centrale idroelettrica verrà trasportata da una linea elettrica in MT, 20 kV,
che per il tramite di una cabina, MT, consegnerà l’energia alla rete elettrica nazionale RTN, in MT, di
proprietà di Enel Produzione.
Quindi, il sistema di trasporto dell’energia elettrica sarà costituito dalle seguenti parti:
•
Linea elettrica di collegamento, in MT, alla rete elettrica pubblica RTN;
•
Cabina di consegna.
3.5.1 Linea di allacciamento alla rete elettrica pubblica
L’impianto verrà allacciato alla rete di Distribuzione tramite realizzazione di una nuova cabina di
consegna collegata in antenna con O.d.m. lungo la linea MT esistente “S.DOMENICO”.
Tale soluzione prevede la realizzazione dei seguenti impianti:
3.5 Sistema di trasporto energia elettrica
25/48
•
Linea in cavo sotterrano Al 185 mm2 su terreno naturale: 20 m;
•
Linea in cavo aereo Al 35 mm2, comprensiva di sostegni e fondazioni: 850 m;
•
Dispositivo di sezionamento motorizzato da palo su linea aerea esistente;
•
Cabina di consegna in derivazione;
La cabina elettrica di consegna in derivazione è integrata nell’edificio di produzione ed è collegata
alla RTN per il mezzo di una linea aerea elettrica in MT a 20 kV.
La linea aerea dovrà assicurare una portata di 650 kW, pari cioè alla potenza nominale del
generatore.
La corrente massima di impiego della linea può essere calcolata tenendo conto dei limiti di esercizio
imposti dalla Norma CEI 11-32 (Sistemi di conversione allacciati alla rete pubblica di III categoria), per le
quali è necessario poter effettuare una regolazione di potenza reattiva nell'intervallo del fattore di
potenza compreso fra 0,95R e 0,95A.
NKLM
La corrente massima che interessa il cavidotto è pertanto la seguente:
IJKLM =
dove:
√3?P cos S
•
Pmax= 0,650 MW = 0,650·106 Watt (potenza generatore);
•
Vn = 20.000 Volt (tensione);
•
cos φ = 0,95 (fattore di potenza);
IJKLM =
T,UVT∗XTY
√Z∗$T.TTT∗T,\V
= 19,75^ (corrente massima)
Le caratteristiche della linea elettrica sono le seguenti:
Tensione
20kV
Frequenza
50Hz
Potenza nominale
0,650 MVA (alla producibilità massima dell’impianto)
Corrente massima di esercizio
19,75 A
Conduttore
Cavo tripolare a corda rotonda compatta di alluminio
Designazione
ARG7H5EXY
Grado di isolamento
12/20
Sezione nominale
35 mm2 (il calcolo ed il dimensionamento preciso dei cavi
verrà eseguito in fase di progetto esecutivo)
Tabella 8. Caratteristiche cavi elettrici
Parametri cavi elettrici
26/48
I cavi aerei MT sono costituiti da tre anime isolate, singolarmente schermate e protette da una
guaina esterna, riunite ad elica visibile attorno ad una fune portante formata da 7 fili di acciaio
rivestiti di alluminio.
I conduttori MT di fase a corda rigida rotonda compatta sono in alluminio. L’isolamento può essere
in gomma etilenpropilenica (sigla G7) o in polietilene reticolato (sigla E4), sul quale è applicato sia
internamente che esternamente uno strato semiconduttore.
Lo schermo di ciascuna fase è formato da un sottile nastro di alluminio avvolto longitudinalmente a
cilindro con bordi sovrapposti ed incollato alla guaina protettiva esterna di polietilene lineare di
colore grigio.
Di seguito si riporta una composizione tipica di cavo unipolare avvolto ad elica:
Figura 15. Sezione fune portante
I cavi principali MT e BT dovranno essere dimensionati in modo tale che risultino soddisfatte le
relazioni:
Ib ≤ Iz
∆V%≤ 4%
Figura 14. Cavo tripolare ad elica visibile
27/48
dove:
-
Ib è la corrente di impiego del cavo;
-
Iz è la portata del cavo, calcolata tenendo conto del tipo di cavo e delle condizioni di posa;
-
∆V% è la massima caduta di tensione calcolata a partire dalla cabina d’impianto fino al
punto più lontano.
Di seguito si riporta la tabella in cui sono riportate le correnti di impiego dei cavi, le portate e le
dimensioni di massima degli stessi:
Da
a
P (kW)
Ib (A)
L (m)
Uscita Cabina
RTN
650
19,75
235
S (mm2) Iz (A)
3x1x35
150
Figura 16. Planimetria connessione
28/48
Comunque, il dimensionamento definitivo verrà eseguito in sede di progetto esecutivo in base al
tipo di cavi effettivamente utilizzati e al percorso autorizzato.
Per quanto riguarda il breve tratto interrato le vie cavo saranno posate secondo le modalità valide
per le reti di distribuzione urbana.
In particolare per le vie cavo, le cui sezioni tipiche sono riportate nella tavola grafica, potranno
adottarsi tubazioni interrate, in numero adeguato a consentire la netta separazione delle linee di
comando e segnalazione da quelle di trasporto dell'energia, oppure si potranno posare i cavi in trincea
su letto di sabbia vagliata, ricoperti da coppelle protettive. In ogni caso il ricoprimento della trincea
avverrà con terra vagliata e posa di nastro segnalatore.
Nei percorsi lontani dalla sede stradale, la presenza delle vie cavo interrate sarà adeguatamente
segnalata (con cippi in calcestruzzo) in superficie nei tratti rettilinei ed in corrispondenza di ogni
deviazione di tracciato.
Figura 17. Sezioni tipo di scavo
La linea interessa il comune di Roccasicura, ed attraversa i terreni individuati in NCT al fg. 5 p.lle 190192-193, fg. 6 p.lle 96-97-98-99-106-107-108, fg. 10 p.lle 6-8-91-94-116-121-126-127-130-129-134.
3.5.2 Aspetti paesaggistici ed ambientali
Dovranno essere rispettati i vincoli previsti dalle leggi, sia a livello nazionale che regionale, di tutela
del patrimonio storico culturale ed ambientale.
La Regione Molise ha proceduto, con Legge Regionale del 1 dicembre 1989, n. 24, alla formazione
del Piano Territoriale Paesistico-Ambientale regionale, che costituisce il documento fondamentale della
trasformabilità antropica del territorio.
Il Piano Territoriale Paesistico-Ambientale della Regione Molise è suddiviso in Aree Ambientali Vaste,
che hanno per oggetto gli elementi del territorio la cui tutela riveste interesse pubblico, in quanto
condizione del permanere dei caratteri costitutivi, paesistici ed ambientali del territorio stesso.
Nella definizione del tracciato si è cercato di contenere la lunghezza dello stesso e di evitare
attraversamenti ed interferenze con infrastrutture e servizi (strade, linee elettriche, linee telefoniche,
ecc… .) e di percorrere strade o tracciati esistenti.
29/48
L’intervento ricade in un territorio che non rientra nella zonizzazione del P.T.P.A.A.V.; l’intero
territorio del Comune di Isernia è sottoposto a tutela paesaggistica ai sensi del D.L. 42/2004 (Codice dei
beni culturali e del paesaggio, ai sensi dell'articolo 10 della legge 6 luglio 2002, n. 137).
L'analisi conoscitiva del territorio ha mostrato che l’opera da realizzarsi non determina aspetti
percettivi rilevanti in quanto i manufatti da realizzare, non sono visibili.
3.5.3 Criteri di progettazione
Dovranno essere rispettate le seguenti norme:
•
Legge Quadro n. 36 del 22/02/01 e relativo DPCM 08-07-2003 sulla protezione dalle esposizioni a
campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici; D.Lgs 81/08 relativamente alla protezione dalle
esposizioni a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici.
•
Decreto 29 maggio 2008 - Ministero dell'Ambiente e della tutela del territorio e del mare
“Approvazione della metodologia di calcolo per la determinazione delle fasce di rispetto per gli
elettrodotti.”
•
Norma CEI 20-21 "Calcolo della portata di corrente – linee in cavo"
•
DPR 27 aprile 1955 n° 547 "Norme per la prevenzione degli infortuni sul lavoro"
•
Norma CEI 11-1 "Impianti elettrici con tensione superiore a 1 kV in corrente alternata"
•
Norma CEI 0-2 "Guida per la definizione della documentazione di progetto degli impianti
elettrici"
•
Norma CEI 11-1 "Impianti elettrici con tensione superiore a 1kV in corrente alternata"
•
Norma CEI 11-4 “Esecuzione delle linee elettriche aeree esterne”
•
Norma CEI 11-17 “Impianti di produzione, trasmissione e distribuzione pubblica di energia
elettrica. Linee in cavo”
•
DM 21/03/88 (modificato dal decreto 16/01/91) "Approvazione delle nonne tecniche per la
•
Norma CEI 20-27 "Sistema di designazione dei cavi di energia e per il segnalamento"
•
Norma CEI 20-29 "Conduttori per cavi isolati"
•
Norma CEI 7-1 "Corde di rame"
•
Norma CEI 20-13 "Cavi isolati con gomma EPR con grado di isolamento superiore a 3 (per sistemi
elettrici con tensione nominale da 1 a 30 kV) "
•
Norma CEI 20-14 "Cavi isolati con polivinilcloruro di qualità R2 con grado di isolamento superiore
a 3 (per sistemi elettrici con tensione nominale da 1 a 30 kV) "
•
Norma CEI 20-11 "Caratteristiche tecniche e requisiti di prova delle mescole per isolanti e guaine
per energia"
•
Norma CEI 20-22 "Prova dei cavi non propaganti l’incendio"
•
Norma CEI 20-36 "Prove di resistenza al fuoco dei cavi elettrici"
progettazione, l'esecuzione e l'esercizio delle linee aeree esterne”
30/48
•
Norma CEI 20-37 "Prove sui gas emessi durante la combustione di cavi elettrici".
3.5.4 Modalità di posa cavi interrati
Per quanto riguarda il breve tratto di cavidotto interrato, la norma stabilisce che l’integrità dei cavi
deve essere garantita da una robusta protezione meccanica supplementare, in grado di assorbire, senza
danni per il cavo stesso, le sollecitazioni meccaniche statiche e dinamiche, derivanti dal traffico veicolare
(resistenza a schiacciamento) e degli abituali attrezzi manuali di scavo (resistenza a urto). La protezione
meccanica supplementare non è necessaria se i cavi sono posati ad una profondità superiore a m 1,70
oppure quando le guaine metalliche, i conduttori concentrici, gli schermi metallici e le armature
assolvono anche la funzione di protezione da contatti diretti ed indiretti.
I cavi utilizzati assolvono a quest’ultima funzione.
•
i cavi, rispetto ai piani finiti di strade o del piano di campagna, saranno posati negli scavi ad
una profondità di circa m 1,10. Saranno posati all’interno di uno strato di materiale sabbioso
di cm 30; un nastro monitore sarà immerso nella restante parte dello scavo riempito a sua
volta con materiale arido.
•
la posa in opera avverrà secondo le seguenti fasi: scavo a sezione obbligata; posa dei
conduttori; rinterro parziale con sabbia vagliata; reinterro con materiale arido o terreno di
scavo; inserimento di nastro di segnalazione.
•
il tracciato delle linee di media tensione dovrà seguire la linea indicata nella planimetria e
dovrà essere il più breve possibile e per quanto possibile parallelo al fronte dei fabbricati.
•
al fine di limitare il più possibile il numero delle giunzioni dovranno essere stese tratti di cavo
di lunghezza massima possibile.
•
la posa del cavo può essere effettuata a bobina mobile.
•
durante il periodo di posa la temperatura dei cavi non può essere inferiore a 0° C.
•
gli sforzi di tiro devono essere applicati ai conduttori e non devono superare 60 N/mm2 di
sezione totale.
•
i raggi di curvatura non dovranno essere inferiori a mm 830.
•
lo schermo metallico dei singoli spezzoni di cavo dovrà essere messo a terra da entrambe le
estremità della linea. E’ vietato usare lo schermo dei cavi come conduttore di terra per altre
parti dell’impianto.
3.5.5 Modalità di posa cavi aerei
Per la parte aerea si fa riferimento al DM 21/03/88 (modificato dal decreto 16/01/91) "Approvazione
delle nonne tecniche per la progettazione, l'esecuzione e l'esercizio delle linee aeree esterne” e alla
Norma CEI 11-4 “Esecuzione delle linee elettriche aeree esterne”.
La linea aerea in questione viene considerata di classe II in quanto, agli effetti della Norma CEI 11-4, la
tensione nominale è superiore a 1000 V ma inferiore o uguale a 30000 V; mentre per quanto riguarda la
Zona di sovraccarico, la linea elettrica si trova in Zona A comprendente le località ad altitudine non
superiore agli 800 m s.l.m. dell’Italia centrale, meridionale ed insulare.
Sostegni
La posa in opera dei cavi, quindi, avverrà direttamente in trincea, nel rispetto di quanto previsto
nella norma CEI 11-17, ed in particolare:
31/48
Saranno installati n. 13 nuovi sostegni del tipo 10-G, 12G e 14G omologati Enel alti tra 10 e 14m e verrà
sostituito n. 1 sostegno dell’attuale linea aerea esistente con uno nuovo del tipo 12G alto 12 m per
permettere l’installazione di un sezionatore da palo motorizzato.
Per la realizzazione delle fondazioni, a blocco monolitico in calcestruzzo non armato, sarà necessario
eseguire scavi in sezione ristretta con mezzo meccanico ed il materiale di risulta, qualora non utilizzato
in loco, verrà trasportato a discarica. Per il confezionamento dei getti, con cemento a presa lenta
(R.325), saranno utilizzate casserature classiche in legno.
Figura 18. Sezioni fondazioni sostegni
Sia i pali che gli armamenti vanno collegati a terra, mediante l’impiego di piattina di zinco collegata al
bullone testapalo tramite la vite di fissaggio. Per la messa a terra sono sufficienti dispersori aventi
complessivamente una superficie di contatto col terreno di almeno 0,25 m2 per le linee di seconda
classe. I conduttori di terra devono avere sezione non inferiore a 16 mm2 se di rame e a 50 mm2 se di
altro materiale.
Per quanto riguarda l’altezza dei conduttori sul terreno e sulle acque non navigabili si tiene conto sia
del rischio di scarica sia dei possibili effetti provocati dall’esposizione ai campi elettrici e magnetici; i
conduttori non devono avere in alcun punto una distanza verticale dal terreno e dagli specchi lagunari o
lacuali non navigabili minore di:
•
5,62m (5,5 + 0,006 U) m;
Conduttori
I conduttori delle linee elettriche non devono avere, di norma, carichi di rottura minori di 343 daN
(350 kgf) per le linee di classe zero e prima e di 559 daN (570 kgf) per le linee di classe seconda.
Per le linee in cavo aereo non autoportante le prescrizioni di cui sopra non si applicano al cavo ma
alla fune portante.
Le giunzioni dei conduttori devono essere tali da non aumentare la resistenza elettrica del
conduttore né, quando si tratti di cavi aerei, da diminuirne l’isolamento;la loro resistenza meccanica a
trazione non deve essere inferiore al 90% di quella del conduttore. Per le linee in cavo aereo non
autoportante quest’ultima prescrizione si applica non alle giunzioni del cavo, ma alle giunzioni della fune
portante.
La distanza precedente si riferisce a conduttori integri in tutte le campate e devono essere misurate
prescindendo sia dall’eventuale manto di neve, sia dalla vegetazione e dalle ineguaglianze del terreno
dovute alla lavorazione.
32/48
La verifica
rifica della sollecitazione meccanica delle linee in cavo aereo deve essere effettuata per la sola
fune portante nel caso di cavo non autoportante in ciascuna delle seguenti ipotesi:
1) Fune portante scarica a 15 °C;
°
2) carichi di vento e ghiaccio;
3) fune portante
te scarica alla temperatura di 55 °C per le linee in zona A e di 40 °C per le linee in zona
B. Tale condizione deve essere superata per la verifica delle altezze sul suolo e delle distanze di
rispetto.
Per il calcolo del sovraccarico di ghiaccio si deve supporre
supporre la formazione di un manicotto di ghiaccio
dello spessore di 8 mm, avvolgente il complesso costituito dal cavo e dall’eventuale fune portante così
come risulta disposto in opera. La spinta del vento sul complesso senza sovraccarico di ghiaccio è data
dat
dalla risultante della spinta sul cavo (considerando la sezione assiale del cilindro circoscritto al cavo
stesso) e sull’eventuale fune portante esterna al cavo; la spinta è determinata in base alle pressioni
indicate in 2.1.02.
La spinta del vento sul complesso
omplesso con sovraccarico di ghiaccio deve essere valutata con le stesse
modalità sopra descritte tenendo conto della modifica della geometria determinata dalla presenza del
manicotto di ghiaccio.
Nelle ipotesi di calcolo precedenti le sollecitazioni della fune portante non devono superare i
seguenti limiti:
nell’ipotesi 1):
•
il 25% del carico di rottura per conduttori e corde di guardia massicci o per conduttori e corde
di guardia cordati in condizioni di conduttore assestato;
•
il 30% del carico di rottura per
per conduttori e corde di guardia cordati in condizionidi conduttore
non assestato;
•
il 50% del carico di rottura per conduttori e corde di guardia delle linee di terza classe;
•
il 40% del carico di rottura per conduttori e corde di guardia delle
delle linee di classe zero, prima e
seconda.
Le sollecitazioni di cui sopra devono essere calcolate in base alle caratteristiche dei conduttori
indicate dalle apposite Norme CEI e dalle Tabelle UNEL o risultanti da prove di collaudo dei conduttori
stessi.
Fibre ottiche
I cavi in fibra ottica saranno posati direttamente nel letto di sabbia. Nella posa dovranno essere
rispettate le seguenti regole:
• il tracciato dovrà seguire il più fedelmente possibile la linea indicata sulle planimetrie di progetto;
• lo sforzo
o di tiro che può essere applicato a lungo termine sarà al massimo di 3.000 N;
• il raggio di curvatura dei cavi durante le operazioni di posa non dovrà essere inferiore a cm 20;
nell’ipotesi 2):
33/48
• durante le attività di posa è indispensabile che il cavo non subisca deformazioni anche temporanee;
nel caso in cui subisca deformazioni o schiacciamenti visibili, la posa dovrà essere interrotta e dovrà
essere effettuata una misurazione con OTDR per verificare le eventuali rotture o attenuazioni
eccessive provocate dalla sollecitazione meccanica;
• in caso di rottura della guaina esterna si potrà procedere alla posa del cavo previo isolamento della
guaina lacerata con nastro gommato vulcanizzato tipo 3M.
3.5.6 Terminazioni ed attestazioni sui cavi interrati
Terminazione ed attestazione cavi MT
I cavi MT posati dovranno essere terminati in entrambe le estremità. Nelle terminazioni all’interno
delle celle dei quadri, si deve realizzare il collegamento di terra degli schermi dei cavi con trecce flessibili
di rame stagnato. Lo schermo dovrà essere collegato a terra da entrambe le estremità. Ogni
terminazione deve essere dotata di una targa di riconoscimento in PVC per l’identificazione di:
esecutore, data e modalità di esecuzione e indicazione della fase (R, S o T).
Siccome i cavi saranno in alluminio di tipo unipolare schermati armati oltre alla messa a terra dello
schermo si dovrà prevedere anche la messa a terra dell’armatura del cavo. La messa a terra dovrà essere
effettuata da entrambe le parti del cavo e sarà connessa insieme alla messa a terra dello schermo. Il
cavo di rame deve avere una sezione di 35 mm2.
Figura 19. Tipico terminazione
Giunti di isolamento cavi MT
I giunti di isolamento dovranno garantire la tenuta alla tensione che si può verificare tra i due
schermi dei cavi MT e dovranno essere eseguiti in modo da ottenere una distribuzione del campo
elettrico ottimale (tipo radiale) evitando concentrazioni di campo elettrico per spigolosità.
I giunti dovranno essere identificati con targhe su cui saranno riportati il nominativo dell’esecutore e
la data di esecuzione dei giunti.
Terminazione ed attestazione cavi in fibra ottica
I cavi in fibra ottica dovranno essere terminati su appositi “cassetti ottici”. L’attestazione avverrà
secondo lo schema, di massima, seguente:
-
posa del cavo, da terra al cassetto ottico, previa eliminazione della parte eccedente con
fissaggio del cavo o a parete o ad elementi verticali con apposite fascette ogni 50 cm;
Nei cavi M.T. in uscita dalla cabina di consegna dovranno essere eseguiti i giunti di isolamento tra gli
schermi dei due diversi impianti di terra (dispersore di terra della cabina e dispersore di terra
dell’impianto eolico).
34/48
-
sbucciatura del cavo;
fornitura ed applicazione, su ogni fibra ottica, del connettore;
esecuzione della lappatura finale del terminale;
-
fissaggio di ciascuna fibra ottica.
3.5.7 Campi elettrici e magnetici
Le distanze da ambienti presidiati ai fini dei campi elettrici e magnetici, devono rispettare quanto
previsto il dettato dell'art. 4 del DPCM 08/07/2003 di cui alla Legge. n° 36 del 22/02/2001. Il tracciato è
stato eseguito tenendo conto dei limite di qualità dei campi magnetici, fissato dalla suddetta
legislazione a 3µT.
La disposizione delle fasi sarà quella indicata nella Fig. 5.2.4.1/2.
Poiché saranno utilizzati cavi elicordati, vale quanto riportato nella norma CEI 211-6 e nella norma CEI
11 -17.
Infatti come illustrato nella norma CEI 106-11 la ridotta distanza tra le fasi e la loro continua
trasposizione, dovuta alla cordatura, fa sì che l'obiettivo di qualità di 3µT, anche nelle condizioni limite di
conduttori di sezione maggiore e relativa "portata nominale", venga raggiunto già a brevissima distanza
(50÷80 cm) dall'asse del cavo stesso.
Si fa notare in proposito che anche il recente decreto del 29/05/2008, sulla determinazione delle
fasce di rispetto, ha esentato dalla procedura di calcolo le linee MT in cavo interrato e/o aereo con cavi
elicordati, pertanto a tali fini si ritiene valido quanto riportato nella norma richiamata.
3.5.8 Cabina elettrica di consegna MT
Come già riportato precedentemente l’impianto idroelettrico in oggetto sarà collegato, in MT, alla
RTN attraverso la cabina di consegna, in MT, realizzata all’interno dell’edificio di produzione
raggiungibile tramite una strada di servizio; sarà ubicata nel terreno individuato in N.C.T. al Fg. 5 p.lla n.
90 (stesse particelle dell’edificio di produzione) ad una distanza di circa 800 m dalla rete elettrica MT di
Enel Distribuzione,nel Comune di Roccasicura.
•
Locale ENEL con dimensioni interne: 3,00mx2,30m h=2,70m;
•
Locale Misure con dimensioni interne: 1,20mx2,30m h=2,70m;
i locali avranno infatti la funzione principale di ospitare i quadri elettrici di comando-controllo, le
apparecchiature di misura e tutte le altre apparecchiature elettriche necessarie al funzionamento della
stazione.
I locali dovranno essere realizzato ad elementi componibili prefabbricati in cemento armato vibrato
o a struttura monoblocco, tali da garantire pareti interne lisce e senza nervature e una superficie interna
costante lungo tutte le sezioni orizzontali.
La ventilazione all'interno del box avviene tramite due griglie posizionate, una in alto ed una in
basso, nella porta di ingresso.
Le pareti esterne dei manufatti saranno tinteggiate con colori tenui chiari o se necessario rivestite
con lastre di pietra locale mentre le porte d'accesso e le finestre di aerazione saranno in lamiera zincata
verniciata di colore verde o testa di moro.
La cabina sarà posizionata sul secondo livello all’interno dell’edificio di produzione e sarà costituita
da due locali:
35/48
Per l'esatta localizzazione della cabina nell'impianto, le dimensioni ed i particolari costruttivi si veda
l’elaborato grafico.
L’accesso alla stessa avviene per il tramite della stessa strada di accesso all’edificio di produzione,
pavimentata in misto granulare stabilizzato e in seguito tramite un camminamento posizionato attorno
all’edificio.
Figura 20. Pianta Locali Enel e misure
3.6 Fase di cantiere
3.6.1 Premessa
In fase progettuale è indispensabile una valutazione degli accorgimenti previsti per la pianificazione
delle opere di cantiere, degli interventi di scavo e di rinterro, della realizzazione di piste e degli accessi,
degli interventi di ripristino a lavori ultimati, nonché della loro ubicazione e di quant’altro necessario per
la messa in produzione dell’impianto.
Queste informazioni costituiranno elementi di fondamentale giudizio che si avrà cura poi di illustrare
più nel dettaglio in fase più avanzata del progetto, fermo restando che le linee guida progettuali
rimarranno quelle che qui vengono illustrate.
1. la zona dell’opera di presa;
2. il tracciato della condotta di derivazione;
3. la zona della centrale di produzione.
E’ da sottolineare il fatto che tutte le zone di intervento sono state ubicate in prossimità di strade e
piste facilmente percorribili dai mezzi necessari alla realizzazione dell’opera: questo garantisce una
significativa riduzione dei tempi di esecuzione della stessa e di ripristino dell’ambiente, oltre alla
possibilità di usare mezzi adeguati al lavoro, riducendo in questo modo i costi.
Prima di addentrarsi nella descrizione di quanto previsto nella fase di realizzazione delle varie opere,
si fa presente che saranno adottati tutti gli accorgimenti necessari per mitigare l’impatto ambientale
causato dalla presenza di attrezzature di cantiere con eventuali barriere di protezione visiva e di difesa
dal rumore.
Le aree interessate dalle operazioni di cantiere risultano fondamentalmente tre:
36/48
3.6.2 Accessi e ubicazione aree di cantiere
3.6.2.1 Opera di derivazione
La realizzazione dell’opera di presa sul Torrente Vandra comporterà l’installazione di un’area di
cantiere per posizionare e gestire le attrezzature e i materiali occorrenti per il manufatto; in
corrispondenza del punto di captazione previsto è presente, in orografica destra, un ampio spazio
pianeggiante che si sviluppa fino alla scarpata sinistra della strada provinciale n.86: tale area risulta
facilmente accessibile per i mezzi, mediante la realizzazione di una pista di accesso, ed interessata
solamente da vegetazione arbustiva e ripariale, mentre non vi sono presenti individui arborei ad alto
fusto. In considerazione di ciò, vista anche l’ampiezza di tale area, si ritiene conveniente ubicare il
cantiere di servizio all’opera di captazione su tale spazio, sul quale sarà possibile usufruire di un’area
adeguata alle esigenze costruttive (circa 500 m2) senza dover intervenire pesantemente sul territorio
(per esempio con sbancamenti del versante in zona di presa) modificando il paesaggio.
L’area su cui si andrà a posizionare il cantiere non risulta essere interessata da fenomeni di instabilità
di alcun tipo e, pertanto, viene ritenuta come ampiamente idonea ad ospitare il cantiere di servizio
all’opera di captazione.
Dall’area di cantiere i mezzi d’opera raggiungeranno la vicina strada provinciale n. 86 (distante circa
180 metri) tramite un breve tratto di pista di cantiere: tale pista verrà agevolmente realizzata tramite
escavatore e avrà carattere sterrato, con una larghezza di circa 2.5 metri. Essa verrà utilizzata anche in
fase di esercizio come viabilità di servizio per le operazione di manutenzione e controllo.
3.6.2.2 Condotta forzata
La condotta forzata, con DN=1000, verrà interamente interrata per tutta la sua lunghezza in
orografica destra, ad una profondità di circa 1.2 metri dal piano campagna, risultando in tal modo
nascosta alla vista e protetta rispetto agli agenti antropici ed atmosferici. La trincea di scavo per
l’alloggiamento della tubazione avrà una larghezza di circa 1.6 metri per una profondità di circa 2.2
metri: la tubazione verrà alloggiata al di sopra di uno strato granulare ghiaioso-sabbioso di circa 20
centimetri, mentre il ricoprimento dell’estradosso sarà di circa 1 metro. La trincea di alloggiamento verrà
realizzata all’interno dei depositi pluvio-colluviali presenti in modo uniforme e continuativo sul versante
orografico destro del Torrente Vandra: tali materiali presentano un basso grado di addensamento e uno
spessore variabile da 2 a 4 metri nelle zone di maggior accumulo, potranno essere movimentate senza
problemi di sorta tramite un piccolo escavatore senza richiedere l’utilizzo di particolari tecnologie di
scavo e riporto.
La valutazione e la scelta del tracciato della condotta forzata ha tenuto conto della destinazione
d’uso dei terreni attraversati, del loro attuale stato e utilizzo, nonché della presenza e della posizione di
piste sterrate, sentieri e radure: in particolare è stato scelto di utilizzare, ove possibile, tali piste e
sentieri in versante in modo tale da contenere in modo importante gli abbattimenti forestali necessari
alla posa della tubazione e conseguentemente l’impatto ambientale del progetto.
La posa della tubazione non richiederà l’installazione di un apposito cantiere vero e proprio, in
quando le attrezzature necessarie per la posa e l’installazione della tubazione sono molto ridotte: i vari
L’acqua che verrà intercettata dalla traversa verrà indirizzata all’interno di un canale in calcestruzzo
a pelo libero che si svilupperà in sponda orografica destra per circa 5 metri; attraverso tale opera,
l’acqua raggiungerà la vasca dissabbiatrice, all’interno della quale avverrà la decantazione sul fondo del
particellato fine trasportato dall’acqua. Comunicante con il dissabbiatore, troviamo la vasca di carico,
struttura necessaria per poter mantenere in pressione l’acqua all’interno della condotta forzata.
37/48
tratti di condotta potranno via via essere stoccati in corrispondenza del cantiere relativo all’opera di
presa e saranno quindi portati in corrispondenza del punto di installazione tramite autocarro o tramite
escavatore utilizzando le numerose vie di accesso intermedie lungo il tracciato della condotta.
3.6.2.3 Centrale di produzione
La centrale di produzione verrà realizzata in sponda orografica destra in località Malpasso poco ad
Est dell’abitato di Roccasicura; in particolare l’edificio verrà realizzato in corrispondenza di un terrazzo
morfologico rilevato rispetto all’alveo fluviale.
Il cantiere di servizio verrà installato a fianco all’edificio in costruzione, in corrispondenza dell’ampio
terrazzo fluviale scarsamente vegetato; tale area risulta tramite la strada provinciale n. 86 che
congiunge i comuni di Roccasicura e Forli del Sannio e quindi tramite una pista di accesso sterrata di
circa 1800 metri che conduce al terrazzo alluvionale su cui verrà realizzata la centrale. Tale pista
presenta una larghezza di circa 2.5 metri e risulta essere idonea al passaggio dei mezzi d’opera necessari
per le operazioni di costruzione dell’edificio in progetto, senza dover ricorrere ad alcun intervento di
risistemazione e ammodernamento della pista stessa.
L’area su cui si andrà ad installare il cantiere risulta essere priva di piante ad alto fusto e pressoché
pianeggiante e, pertanto, non si dovrà procedere ad alcun intervento di risistemazione dell’area per
l’installazione dello stesso. Inoltre tale area risulta essere al sicuro da eventuali fenomeni di esondazione
del torrente: le modellazioni condotte con HEC-RAS circa le portate di piena hanno messo in luce come
la portata di piena Q300 non sia in grado di superare la quota del terrazzo stesso e, pertanto, l’ubicazione
del cantiere può essere ritenuta di estrema sicurezza per quanto riguarda tali fenomeni di piena. L’area,
infine, risulta essere priva di qualsiasi tipo di instabilità, né vi sono indizi di alcun tipo di fenomeno
franoso incipiente. Sulla base di ciò tale area viene ritenuta come la più idonea per l’installazione del
cantiere e, parimenti, della centrale di produzione.
3.6.2.4 Elettrodotto MT
La scelta del tracciato dell’elettrodotto si colloca nell’ottica del contenimento dell’impatto
ambientale fortemente perseguita da parte del proponente durante la progettazione dell’impianto: in
tal modo, infatti, si minimizzerà il taglio della vegetazione per la connessione dell’impianto in progetto
alla rete energetica esistente.
L’energia prodotta dalla centrale di produzione sarà immessa sulla rete del gestore energetico locale
in MT mediante l’interposizione di tutti i sistemi di protezione e isolamento richiesti dalla normativa
vigente per gli allacci in parallelo alla rete.
Il trasferimento dell’energia prodotta dall’impianto in oggetto, avverrà in media tensione mediante
allaccio alla locale rete MT (20.000 V) con un cavo aereo precordato di circa 850 metri di sviluppo
lineare: tale elettrodotto verrà realizzato in sponda sinistra orografica e raggiungerà l'attuale linea
esistente, a quota 561 metri, in località Coste le Vigne in corrispondenza di una pista di accesso esistente
che si immette sulla strada provinciale n.86 ai piedi del Comune di Roccasicura.
38/48
3.6.3 Modalità realizzative
3.6.3.1 Opera di derivazione
Opera di Derivazione
Istallazione del cantiere
Costruzione dell'opera di
captazione
Ripristino
Procedure operative
Il cantiere di servizio all’opera di presa verrà installato in sponda orografica destra
in corrispondenza dell’area di captazione: in tale posizione è presente un terrazzo
morfologico rilevato rispetto all’alveo torrentizio di circa 1 metro, pressoché
pianeggiante e con una superficie sufficientemente ampia per poter ospitare
l’area di cantiere necessaria per la realizzazione delle opere di captazione.
Per poter accedere a tale area di cantiere si andrà a realizzare una breve pista di
cantiere che avrà inizio nelle vicinanze della sponda destra del torrente derivato e
terminerà in immissione della strada provinciale n.86: essa avrà una lunghezza di
circa 180 metri e una larghezza di circa 2.5 metri e permetterà ai mezzi di giungere
in corrispondenza del punto di captazione previsto.
La costruzione della trincea di captazione in c.a. comporta il getto del
calcestruzzo previa armatura e casseratura. Le operazioni di preparazione al getto
prevedono, necessariamente, l’allontanamento dell’acqua del torrente.
Tale operazione viene condotta per sezioni successive, per non interrompere il
continuum fluviale, mediante un sistema di contenimento realizzato, data la
natura dell’alveo nel sito di imposta dell’opera (depositi granulari grossolani su
fondo in roccia) mediante movimentazione parziale del materiale granulare
dell’alveo e creazione di un piccolo argine provvisorio. In cantiere saranno
presenti anche delle pompe di idonea prevalenza qualora l’arginatura non
riuscisse a mantenere il fondo scavo all’asciutto.
Le operazioni di costruzione della trincea prevedono: regolarizzazione della roccia
di fondo alveo mediante martello demolitore; preparazione della base con ferri di
invito; casseratura, armatura e getto del cls.
Al fine di evitare il dilavamento del cemento presente nella traversa, si prevede di
utilizzare un cemento in grado di resistere ad acque caratterizzate da una classe
di aggressività “XA2 Moderata4” e soggette a cicli di gelo e disgelo durante
l’anno: in considerazione di ciò, si prevede di utilizzare un cemento II AL5,
caratterizzato da un rapporto massimo acqua/cemento pari a 0.5, da un indice di
resistenza caratteristica minima Fck pari a 40. Il calcestruzzo possiederà una
classe di consistenza S5 e sarà di tipo aerato, mentre il diametro massimo dei
granuli costituenti l’aggregato sarà 30 mm.
Rimozione dell’area di cantiere e ripristino di tutte le aree interessate dalle fasi
costruttive eccetto la pista di accesso che verrà utilizzata come viabilità di servizio
per operazioni di manutenzione e controllo dell'opera di derivazione.
Tabella 10. lavorazioni opera di dervazione
Fase di lavoro
39/48
3.6.3.2 Condotta di adduzione
Opera di presa
Istallazione del cantiere
Fase di scavo della trincea
Posa della tubazione
Ripristino
La posa della condotta forzata non richiederà l’installazione di una vera e propria
area di cantiere appositamente realizzata; i mezzi meccanici e le apparecchiature
necessari alla posa potranno in ogni caso essere posizionati in corrispondenza del
cantiere utilizzato per la realizzazione dell’opera di presa e per quello.
Una volta realizzata la vasca dissabbiatrice e la vasca di carico, l’escavatore
procederà verso valle secondo il tracciato riportato in corografia in modo tale da
realizzare la trincea di alloggiamento della condotta forzata.
Lo scavo verrà eseguito per lunghezze necessarie alla posa di uno o due spezzoni
di tubazione, cui seguirà immediatamente l’opera di ripristino, così da ridurre al
minimo i tempi d’intervento nelle singole tratte: man mano che procede la posa,
si provvederà all’apertura di un nuovo tratto di scavo contestualmente alla
chiusura di quello immediatamente precedente. Il rinterro sarà realizzato
utilizzando gran parte del materiale di risulta proveniente dagli scavi per la posa
della condotta stessa e posto in opera per strati ben costipati.
La posa della condotta avverrà per tratte successive di lunghezza indicativa pari a
6 m, e sarà articolata in tre fasi: scavo, posa, ripristino.
Ogni tratta, successivamente all’apertura dello scavo e prima della ricopertura
dello stesso, comporterà la posa di 15-20 cm circa di sabbia di allettamento. La
sabbia funzionerà sia come base per la condotta sia come dreno per le acque. La
presenza di canali di scarico, posizionati ogni 60-80 metri lungo il tracciato della
condotta, garantirà l’eduzione delle acque di superficie eventualmente
intercettate. Le tubazioni potranno essere fornite già flangiate, in modo da
ridurre al minimo le operazioni di posa e giunzione. La tubazione sarà portata nei
pressi del punto di posa tramite autocarro e verrà posata per mezzo
dell’escavatore utilizzato per lo scavo della trincea di alloggiamento.
Al termine della posa si procederà immediatamente con le operazioni di ripristino
del versante: il ripristino del terreno vegetale scarificato rispetterà la
stratificazione originaria ed evitando una eccessiva compattazione; non si
prevedono fenomeni di dissesto connessi con la posa della tubazione.
Tabella 11. Lavorazioni condotta di adduzione
Fase di lavoro
40/48
3.6.3.3 Centrale di produzione
Centrale di Produzione
Fase di lavoro
Accesso all'area
Costruzione edificio
Ripristino delle aree di
cantiere
Procedure operative
L’accesso al cantiere di servizio alla centralina di produzione e all’area in cui essa
verrà edificata non comporterà la realizzazione di alcuna pista di cantiere, dal
momento che tale area risulta raggiunta da una pista sterrata per la quale si
prevedono interventi di sistemazione in alcuni punti.
La centrale di produzione sarà costruita in corrispondenza di un terrazzo
alluvionale, rilevato di circa 2-3 metri rispetto all’alveo del Torrente Vandra.
La costruzione dell’edificio comporterà una modesta regolarizzazione del fondo
di scavo e uno scavo di circa 5 metri rispetto al piano del terrazzo, al fine di
realizzare il piano per il posizionamento della turbina per la produzione di energia
elettrica.
Viste le caratteristiche geomeccaniche dei materiali su cui andrà a realizzarsi la
centralina, essenzialmente alluvioni grossolane, tale scavo verrà realizzato
tramite escavatore.
Al termine della posa si procederà immediatamente con le operazioni di ripristino
dell’area mediante escavatore.
Tabella 12. Lavorazioni centrale di produzione
3.6.3.4 Elettrodotto
Elettrodotto
Installazione aree di cantiere
Trasporto
Taglio della vegetazione
Montaggio dei tralicci e
tesatura dei conduttori
Ripristino delle aree di
cantiere
Procedure operative
Per la realizzazione della connessione alla rete MT esistente non sarà necessaria
l’installazione di un apposito cantiere: per lo stoccaggio dei materiali e dei cavi si
potrà, tuttavia, utilizzare l’area di cantiere prevista per la realizzazione della
centralina di produzione.
Il trasporto del materiale presso l’area di cantiere avviene con mezzi di trasporto
adatti al transito sulla viabilità ordinaria, senza nessun particolare vincolo (i
materiali ed in particolare i sostegni, viaggiano smontati e confezionati sugli usuali
palletts per la movimentazione delle merci) non prevedendosi, dunque, trasporti
speciali soggetti a particolari concessioni.
L’elettrodotto verrà realizzato in corrispondenza di aree in parte boschive. I
sostegni sono stati posizionati in maniera da minimizzare il taglio di piante ad alto
fusto.
La scelta di utilizzare sostegni con struttura tubolare consente di avere un
montaggio in situ molto agevole e di adattarsi a qualunque morfologia del piano
di campagna. Inoltre, permette significative economie dal punto di vista logistico
per la facilità del trasporto e delle operazioni di carico/scarico.
Al termine dei lavori si procederà con le operazioni di ripristino delle aree di
cantiere, liberando i terreni dei materiali avanzati e ripristinando, laddove
necessario, il manto erboso.
Tabella 13. Lavorazioni elettrodotto
3.7 Piano di gestione e manutenzione delle opere
Al fine di assicurare un corretto funzionamento dell’impianto in progetto, si riporta il “Piano di
gestione e di Manutenzione” delle opere.
Questo piano prevede periodici interventi effettuati da personale specializzato, pur presentando
l’impianto caratteristiche tali da assicurare il funzionamento in automatico.
Fase di lavoro
41/48
Si ricorda come i principali parametri dell’impianto siano controllati in remoto; pertanto, le visite
periodiche del personale serviranno unicamente alle operazioni di manutenzione ordinaria e
straordinaria. La frequenza degli interventi sarà stabilita di volta in volta sulla base del periodo
stagionale ed all’occorrenza di eventi meteorici particolari.
Vengono di seguito indicate le opere previste e le rispettive manutenzioni con frequenza e tempi di
intervento.
Sistema di captazione
Paratoie per scarichi e
protezione
condotta
Griglia fine
MANUTENZIONE
Ordinaria
Annualmente, nel periodo di fermo
dell’impianto (quando la portata presente in
alveo risulta minore del deflusso minimo
vitale), si prevede la pulizia a monte e a valle
dell’opera di captazione; il materiale da
rimuovere, potrebbe infatti compromettere il
buon funzionamento del sistema di
produzione. Data la natura dell’eventuale
materiale movimentato si provvederà alla
commercializzazione o opportuna messa a
dimora in discarica controllata.
Lo stato delle paratoie viene annualmente
verificato da personale specializzato in modo
tale da assicurarne il corretto funzionamento.
In funzione della stagione (con frequenza
maggiore nei mesi autunnali) si prevede la
periodica rimozione del materiale sgrigliato
(foglie e materiale plastico eventualmente
presente in alveo) accumulato lungo il sistema
di sgrigliatura; tale materiale sarà recapitato in
opportuna Isola ecologica o discarica
controllata in base alla composizione
merceologica presente.
Dissabbiatore
Vedi “Sistema di captazione”.
Condotta forzata
Nessuna.
Con scadenza annuale verrà valutato lo stato
di decadimento del locale e previsto
l’eventuale ripristino della struttura al fine di
assicurare il mantenimento dello stesso per
tutta la durata della concessione.
Sala macchine
Apparecchiature
elettromeccaniche e di
telecontrollo
Si prevede un controllo annuale delle
apparecchiature elettromeccaniche e di
telecontrollo (sonde di livello per il controllo
delle portate derivate e la regolazione della
turbina a valle, sistema di controllo PLC, la
turbina idraulica, …) per assicurarne il corretto
funzionamento.
Straordinaria
In caso di piena eccezionale si
prevede
il
ripristino
parziale/totale dell’opera e la
rimessa in funzione della
stessa.
Vedi “Sistema di captazione”
Verificato il livello idrico
corrispondente alla piena
duecentenaria,
si
ritiene
l’opera protetta; nel caso di
piena eccezionale vale quanto
detto per il ”Sistema di
captazione”.
Verificato il livello idrico
corrispondente alla piena
duecentenaria,
si
ritiene
l’opera protetta; nel caso di
piena eccezionale vale quanto
detto per il ”Sistema di
captazione”.
Nessuna.
Nessuna.
La durata della vita di tali
sistemi
tecnologici
viene
assicurata dalle ditte fornitrici
per
tutta
la
durata
dell’impianto, qualora venisse
meno
il
corretto
funzionamento, si prevede
l’immediata
sostituzioneaggiornamento
Si ricorda inoltre, come tutte le apparecchiature elettromeccaniche e tecnologiche (sonde di livello,
sistema di misurazione delle portate, paratoie di sghiaio ed esclusione derivazione, sgrigliatore
OPERA
42/48
automatico, ecc.) verranno collegate a un modulo GSM che segnalerà in remoto al personale incaricato
l’eventuale cattivo funzionamento del sistema.
Particolare attenzione viene posta al funzionamento della luce per il rilascio del DMV, per la quale si
prevedono controlli, in particolar modo a seguito di fenomeni atmosferici importanti,in modo da
rimuovere il materiale eventualmente depositato sulla luce stessa in concomitanza di fenomeni di piena.
Alla scadenza della concessione, nell'eventualità in cui la stessa non fosse rinnovata, gli interventi
che si intende realizzare sono lo smantellamento dell’apparecchiatura elettromeccanica e di tutte le
parti dell’impianto potenzialmente recuperabili ed il mantenimento delle infrastrutture civili ed
idrauliche (vasca interrata, edificio di produzione), con realizzazione di opportune opere di messa in
sicurezza quali recinzioni al fine di evitare l’accesso di persone alle stesse.
Si deve osservare come il mantenimento delle infrastrutture civili ed idrauliche possa portare
significativi vantaggi per il territorio solo nell’ottica di una costante ed efficace manutenzione delle
stesse. In caso di mancato rinnovo della concessione, si potrebbero ipotizzare nuove destinazioni d’uso
per i manufatti o semplicemente il mantenimento di funzionalità già in atto e benefiche per l’ambiente
(ad es. la traversa di presa che esplica anche una funzione di laminazione del torrente).
3.8 Cronoprogramma dei lavori
Si prevede che, ipotizzando l’effettivo rilascio della concessione, i lavori di costruzione delle opere
avvengano secondo l’ordine riportato in Tabella 4.
Va a tale proposito sottolineato come la posa della condotta forzata risulti l’attività più onerosa sia
sotto il profilo economico che sotto il profilo dei tempi necessari per la posa, vincolando la consegna
dell’opera finita.
E’ quindi previsto l’avvio di più cantieri contemporanei, riguardanti: la realizzazione delle traversa di
presa sul torrente, la posa della condotta forzata e la costruzione della centrale di produzione.
Le attività che richiedono il funzionamento della derivazione (e quindi l’ultimazione della posa della
condotta forzata), quali collaudo idraulico dell’impianto, collegamento alla rete elettrica e verifica dei
PLC relativi alle opere elettromeccaniche, completeranno l’arco temporale degli interventi,
consentendo l’avvio della produzione di energia.
Mesi
Opere
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Opera di presa
Scavi e condotta forzata
Edificio Centrale
Macchine di produzione
Finiture, collaudo e allaccio alla rete
Totale
Tabella 15. Cronoprogramma dei lavori
4.2 Calcolo della risorsa idrica disponibile
Il calcolo delle risorse idriche fruibili all’interno del bacino idrografico considerato costituisce un
aspetto fondamentale nello studio di fattibilità di un impianto per la produzione di energia idroelettrica.
Esso, infatti, fornisce i dati attraverso i quali è possibile valutare la tipologia delle apparecchiature
Capitolo: 4. Idrologia
4. Idrologia
43/48
elettromeccaniche da installare, il loro rendimento, i tempi e le modalità di funzionamento dell’impianto
stesso.
Il calcolo delle risorse idriche disponibili viene fatto prendendo in considerazione i seguenti fattori
principali che controllano la disponibilità di acqua ai fini idroelettrici:
•
Portata giornaliera del corso d’acqua;
•
Quantitativo d’acqua effettivamente utilizzabile ai fini idroelettrici.
Per quanto riguarda la stima della portata del Torrente Vandra, si è proceduto tramite misure dirette
effettuate poco più a monte del punto di presa sfruttando un punto dell’alveo con sezione regolare.
Tale punto è una briglia, la cui larghezza è di circa 15 m, ubicata sotto il ponte della strada provinciale
che collega Roccasicura a Forli del Sannio. La scelta di tale sezione è giustificata dal fatto che è a ridosso
del punto in cui è prevista l’opera di presa.
La scelta del punto di misura è ricaduta sulla briglia in questione, in quanto l'alveo in quel punto e
piuttosto regolare e garantisce misurazioni precise.
Figura 21. Foto Sezione
44/48
Figura 22. Foto Sezione
Figura 23. Ubicazione Sezione
•
la larghezza della sezione interessata dall’acqua;
•
la profondità in più punti lungo la sezione a mezzo di un'asta graduata;
•
la velocità in più punti a mezzo di un galleggiante e di un cronometro per il rilevamento della
percorrenza di un tratto noto;
In tutti i sopralluoghi effettuati sono stati rilevati, in alveo, i seguenti parametri:
45/48
in questo modo è stato possibile definire la velocità media e la sezione interessata dalla massa
d'acqua.
Prima delle effettuazione delle misurazioni si è proceduto al controllo dello stato della briglia per
evitare la presenza di eventuali ostacoli e/o frammenti che potessero in qualche modo variare il
flusso d'acqua inficiando negativamente sui rilevamenti
Con tali dati si è potuto pervenire alla determinazione della portata e quindi in seguito al calcolo della
portata media annua.
Dalle misurazioni dirette si hanno i seguenti grafici con l'andamento delle portate:
1,400
1,200
1,000
0,800
0,600
0,400
0,200
0,000
Gen.
Feb.
Mar.
Apr.
Mag.
Giu.
Lug.
Ago.
Set.
Ott.
Nov.
Dic.
Mesi
Grafico n. 1 - Curva delle portate mensili
mc/s
Media 0.693 m3/s
46/48
1,200
1,000
0,800
mc/s
0,600
0,400
0,200
0,000
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360
Giorni
Grafico n. 2 - Curva della durata delle portate
La curva di durata delle portate assume grande importanza durante la fase progettuale, dal
momento che essa viene utilizzata sia per la determinazione della portata massima derivabile che per il
calcolo della produzione attesa dell’impianto.
4.1 Deflusso Minimo Vitale
Alla portata media annua disponibile dobbiamo andare a sottrarre il deflusso di minimo vitale, al fine
di garantire la vita della fauna del fiume stesso.
Il DMV nella sezione dell’opera di presa è stato considerato pari a 0,130 m3/s, come determinato
dalla autorità di Bacino dei fiumi Liri e Garigliano nell’ambito del “preliminare di piano stralcio per il
governo della risorsa idrica superficiale e sotterranea” per la sezione di interesse con comunicazione
prot n. 3419 del 02/05/2013 .
4.2 Portata media disponibile per la produzione
La portata disponibile per la produzione la possiamo definire dalla seguente relazione:
Portata media disponibile per la produzione = Portata media – DMV =
Qmedia D = (0,693-0,130) m3/s =0,563m3/s.
4.3 Potenza installata
La potenza media, utilizzando la formula seguente, contenuta nel R.D. 11/12/1933, n. 177, risulta
essere:
dove H è il salto al netto delle perdite di carico.
Tale potenza media risulta essere inferiore a 3000 kW, limite imposto alle piccole derivazioni.
Considerando che la massima portata derivabile, è stata fissata nel progetto in 1 m3 , di conseguenza
la potenza massima installabile risulta la seguente:
Pmax inst. = Qmax x H x 9,81 x 0,85 = 1 x 80 x 9,81 x 0,85 = 667 kW.
Pmedia = Qmedia D x H x 9,81 x 0,85 = 0,563 x 80 x 9,81 x 0,85 = 375,57 kW.
47/48
dove H è il salto al netto delle perdite di carico.
Una volta ricavata la potenza lorda generata ai morsetti del generatore elettrico è possibile
determinare la potenza generata al netto delle perdite di linea e trasformazione e degli assorbimenti dei
servizi ausiliari di impianto. In particolare, per questa tipologia di impianti e per lo schema di
connessione definito dal Gestore di Rete, è possibile determinare le perdite di linea e trasformazione e
gli assorbimenti delle utenze ausiliarie di impianto pari al 2% dell'energia elettrica lorda prodotta. Ne
consegue che la potenza massima generata netta sul punto di consegna alla rete è pari a 650 kW. Si fa
notare che in fase di presentazione dell'istanza di concessione di derivazione d'acqua per scopo
idroelettrico non era possibile determinare la potenza elettrica netta immessa in rete dall'impianto. Solo
dopo la ricezione del preventivo di connessione, elaborato dal Gestore di Rete, si è potuto, infatti,
determinare con esattezza le perdite di linea e trasformazione.
4.4 Producibilità annua
Per quanto riguarda la producibilità annua è possibile notare che si ha buona parte della produzione
concentrata nei mesi invernali. Infatti nei mesi estivi la portata disponibile diminuisce e probabilmente ci
saranno periodi in cui sarà necessario fermare i macchinari in quanto si renderà necessario garantire il
Deflusso -minimo Vitale del fiume.
La producibilità media attesa nel periodo di morbida (novembre – maggio), in funzione della portata
media derivata, stimata in 0,563 m³/s risulta la seguente:
Einvernale = Pmedia x hlavorate = 375,57 x 5088 = 1.910.900 kW/h.
Eestiva = Pmedia (30%) x hlavorate = 112.671 x 3512 = 395.700 kW/h.
Etot = 2.306.600 kW/h.
La potenza media attesa nel periodo estivo (giugno – ottobre) viene stimata pari al 30% della
potenza media in funzione delle richieste di derivazioni per uso agricolo già presenti nel tratto di fiume
compreso tra l’opera di presa e quella di restituzione.
48/48

- Provincia di Isernia

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