COMUNE DI FOLLONICA...pozzetto si diparte una condotta del diametro di 600mm verso il pozzetto PZ128...
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COMUNE DI FOLLONICA
Studio idrologico-idraulico e individuazione degli interventi per la
soluzione delle problematiche relative alla rete mista della citta’ di
Follonica
Committente: Acquedotto del Fiora s.p.a.
Il tecnico incaricato: Data: novembre 2007 Versione:1044.1.0
Prof. Ing. Stefano Pagliara
Collab. Ing. M.Palermo
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Indice
CAPITOLO 1 pag.2
1.1. Descrizione delle aree e della rete
CAPITOLO 2 pag.7
2.1. Sopralluoghi e rilievi
CAPITOLO 3 pag. 18
3.1. Stato attuale della rete
CAPITOLO 4 pag. 86
4.1. Analisi della qualità:introduzione
4.2. Schematizzazione bacino
4.3. Accumulo inquinanti
4.4. Lavaggio superficie
4.5.Trasporto attraverso la rete
4.6. Volume carico inquinante
CAPITOLO 5 pag. 126
5.1. Scenario progettuale 1
5.2. Scenario progettuale 2
5.3. Scenario progettuale 3
5.4 Scenario progettuale 4
5.5 Scenario progettuale 5
5.6 QUALITA’ DELLE ACQUE SFIORATE NELL’ANNO MEDIO E NEL PERDIODO ESTIVO NEGLI SCENARI DI PROGETTO 1, 2, 3 e 4.
CAPITOLO 6 pag.185
6.1 Analisi sommaria dei costi
Conclusioni
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CAPITOLO 1
1.1 DESCRIZIONE DELLE AREE E DELLA RETE
La zona in studio e’ quella dell’abitato di Follonica che va a scaricare, attraverso scaricatori di
piena, nel tratto finale del F.Petraia.
La rete oggetto dello studio è costituita da una parte in cui afferiscono sia acque meteoriche che
nere (rete mista) e da una restante in cui confluiscono esclusivamente acque nere. Le aree in cui la
rete ha funzionamento unitario sono quelle in prossimità della stazione di sollevamento di via
Palermo, viceversa dai sopralluoghi effettuati e dal materiale messo a disposizione dall’Ente si è
evinto che le aree più distanti sono pressoché tutte servite da un sistema di fognature separate. Di
seguito si riporta una schema della zona afferente alla stazione di sollevamento suddivisa per aree.
Si identificano 4 macro aree distinte: la zona 1A (zona a funzionamento separato), la zona 1B (zona
a funzionamento separato), la zona 2dx (ovvero la zona a funzionamento unitario posta in destra
idraulica rispetto al Petraia) e la zona 2sx (ovvero la zona a funzionamento unitario posta in sinistra
idraulica rispetto al Petraia). Nella zona 2dx sono praticamente concentrate la maggior parte delle
aree urbanizzate, essendo tale zona quella coincidente con parte del centro urbano dell’abitato di
Follonica. Le acque nere provenienti dalla zona 1A recapitano mediante una serie di pompe e una
condotta a gravità nella stazione di sollevamento posta su viale Carducci, la quale, mediante una
condotta in pressione del diametro di 200mm, recapita a sua volta nella stazione di sollevamento di
via Palermo. Per quanto riguarda le acque nere provenienti dalla zona 1B, esse risultano essere
convogliate nella stazione di sollevamento sostanzialmente a gravità. Per quanto riguarda la
stazione di sollevamento di via Palermo, le quattro pompe presenti riescono a smaltire le acque nere
senza che si verifichino esondazioni dagli sfiori. Il funzionamento della stazione di sollevamento di
via Palermo verrà descritto successivamente. Di seguito si riporta la schematizzazione delle macro
aree individuate.
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Fig. 1 Schematizzazione delle macro aree
Ai fini dello studio di particolare interesse risultano essere le macro aree denominate Zona 2dx e
Zona 2 sx.
• Zona 2dx
In tale zona si trovano tre dei cinque sfiori oggetti del presente studio. Le condotte principali sono
costituite da due leopoldine e da un tubo di diametro 800mm. Gli sfiori inoltre assicurano un
corretto funzionamento della rete per smaltire le acque nere (acque nere). Particolarmente articolata
è la geometria della rete lungo viale Carducci. Infatti lungo tale viale risultano essere presenti 4
condotte parallele, ovvero una condotta ovoidale, una condotta in cemento da 800mm, una condotta
afferente alla stazione 30 da 400mm e infine una condotta che recapita in un pozzetto a valle dello
sfioro le sole acque bianche provenienti sia dal viale medesimo che dal viale Giacomo Matteotti.
Inoltre sono presenti diversi bypass di raccordo tra le varia condotte. In particolare, in prossimità
della Pineta di Ponente vi è un baypass di raccordo costituito da un tubo tra la condotta di 400mm
(acque nere) e la condotta da 800mm. Un altro baypass costituito da una condotta circolare in
cemento del diametro di 1000mm è presente nel pozzetto PZ004, ovvero il pozzetto in cui è
presente la soglia di sfioro, e raccorda il tubo da 800mm con quello ovoidale da 600mm il quale
recapita nel nodo N0076 e ivi si raccorda con la Leopoldina di via Giacomelli. La presenza di tali
bypass evidenzia il fatto che si sono succeduti interventi mirati al miglioramento dell’efficienza
idraulica della rete. Dal nodo N0076 si diparte una condotta circolare dal diametro di 600mm la
quale si snoda lungo via Gorizia fino a sottopassare il torrente Petraia e recapitare nella stazione di
sollevamento di Via Palermo. Da informazioni raccolte in loco, altrimenti impossibili reperire dai
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rilievi effettuati, si è appreso che la condotta sottopassante il Petraia è costituita da una tubazione in
acciaio del diametro di 400mm per poi raccordarsi in prossimità del pozzetto PZ128 con una da
600mm. In tale macro area in prossimità del nodo PZ420 è localizzata una seconda soglia di sfioro,
la quale impedisce la tracimazione delle acque nere nel Petraia mediante un orifizio del diametro di
200mm che recapita nella sottopassante condotta da 600mm (nodo PZ419). Per maggiori dettagli
sulla geometria dei nodi si rimanda alle Tav. 2.2 e 2.3 in cui sono esplicitate tutte le dimensioni
geometriche rilevate. Di seguito si riporta un particolare della zona 2dx
Fig. 2 Schematizzazione della rete nella zona 2dx
• Zona 2sx
La zona in oggetto è servita anch’essa da una rete a funzionamento unitario. I collettori principali a
cui afferiscono tutte le diramazioni secondarie si snodano lungo Via della Repubblica e lungo Via
Palermo. In particolare il collettore di Via Palermo risulta essere un collettore del diametro di
1000mm ed afferisce al pozzetto PZ006 in cui è localizzato uno dei due sfiori presenti in tale
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sottozona. Viceversa, lungo via della Repubblica si snoda una condotta del diametro di 600mm che
afferisce al pozzetto PZ006, pozzetto nel quale è localizzata l’altro sfioro verso il Petraia.
Particolarmente importante quindi risulta essere la comprensione del funzionamento idraulico nei
nodi di allocazione degli sfiori, nonché la geometria delle condotte ad essi afferenti e da essi
dipartenti. Per quanto riguarda il nodo PZ006, in esso risultano afferire due tubazioni distinte e
dipartire altrettante, una verso il Petraia, l’altra verso la stazione di sollevamento. La condotta
congiungente i pozzetti PZ308-PZ306 è costituita da una tubazione del diametro di 400mm,
viceversa, mentre quella proveniente da via Palermo presenta un diametro di 1000mm. Da tale
pozzetto si diparte una condotta del diametro di 600mm verso il pozzetto PZ128 ed una rettangolare
(0.87x0.79m) in direzione del Petraia (scarico 7). Per quanto riguarda il nodo PZ308, in esso
afferisce la condotta da 600mm proveniente da Via della Repubblica e si dipartono due condotte
distinte, una di collegamento tra il pozzetto medesimo e il pozzetto PZ006 e l’altra ad arco in
mattoni diretta verso lo scarico 6. Per maggiori dettagli sulla geometria dei nodi si rimanda alla Tav.
2.2 e 2.3 in cui sono esplicitate tutte le dimensioni geometriche rilevate. Di seguito si riporta un
particolare della zona 2sx
Fig. 3 Schematizzazione della rete nella zona 2sx
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• Zona 1A
La zona 1A è servita sostanzialmente da una rete a funzionamento separato, ovvero vi sono
condotte che collettano solo acque nere, altre invece che collettano le acque meteoriche e
consentono lo scarico direttamente a mare delle medesime. In Particolare in tali zone sono presenti
diversi impianti di sollevamento che permettono la raccolta delle acque nere e il convogliamento
delle medesime in una tubazione del diametro di 400mm che si snoda lungo Viale Italia-Viale
Carducci, per poi confluire nell’impianto di sollevamento 30 posto in prossimità del pozzetto PZ004
ed essere direzionate mediante una condotta del diametro di 200mm verso la stazione principale di
via Palermo. In tale area le acque meteoriche sono scaricate direttamente a mare mediante 3
scarichi. Inoltre vi è da precisare che in tale zona insistono insediamenti turistici (campeggi) che
evidentemente in periodo estivo contribuiscono ad aumentare il carico di acque nere da smaltire. Di
seguito si riporta un particolare della zona 1A.
Fig. 4 Schematizzazione della rete nella zona 1A
• Zona 1B
La zona 1B insiste su una porzione di territorio variegata dal punto di vista strettamente urbanistico,
ovvero nella parte superiore della medesima si concentrano la maggior parte degli insediamenti
abitativi ricadenti su tale area, mentre in quella più prossima alla stazione di sollevamento si
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concentrano aree meno densamente abitate e destinate ad attività ricreative. Il funzionamento è
prossochè a gravità e nella parte terminale vi sono due condotte che si raccordano in una sola in
prossimità della stazione di via Palermo. Di seguito si riporta un particolare della zona 1B.
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CAPITOLO 2
2.1 SOPRALLUOGHI E RILIEVI La rete oggetto del presente studio raccoglie sia acque di origine meteorica sia reflue urbane che
recapitano nella stazione di sollevamento 10 di via Palermo. La rete risulta essere alquanto
articolata e insiste su vasta parte del territorio di Follonica. Essa è caratterizzata da zone a diverso
funzionamento idraulico. Ovvero, vi sono aree servite da fognature unitarie che pertanto svolgono
sia la funzione di allontanamento delle acque meteoriche sia quella di raccolta acque reflue urbane,
ed aree servite da fognature separate (vedi Tavola 1). Per la particolare orografia del territorio, sono
state previste e messe in funzione diverse stazioni di pompaggio al fine di garantire un corretto
deflusso e recapito delle acque reflue. Nella rete a funzionamento misto, inoltre, sono presenti
diversi organi di sfioro i quali, in tempo di pioggia, permettono lo sfioro di portate eccedenti
direttamente in un corpo idrico ricettore (torrente Petraia). In particolare gli sfiori presenti nella rete
a funzionamento unitario sono 5 e sono ubicati in via Giacomelli, Viale Carducci, Via Palermo, Via
della Repubblica e Via Gorizia (vedi Tav. 2.1). Per i rilievi si fa riferimento alle Tav. 2.1, 2.2. e 2.3.
Di seguito si riportano le foto degli sfiori suddetti e i rispettivi punti di scarico nel torrente Petraia:
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1. Sfioro situato in Viale Carducci che recapita nello scarico A
Fig. 1 Sfioro verso lo scarico A
Fig. 2 Scarico A in Petraia
Soglia
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Fig. 3 Rilievo
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2. Sfioro di Via Giacomelli che recapita nello scarico B
Fig. 4 Sfioro verso lo scarico B
Fig. 5 Scarico B in Petraia
Soglia
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Fig. 6 Rilievo manufatto
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3. Sfioro di Via Gorizia che recapita nello scarico C
Fig. 7 Sfioro verso lo scarico C
Fig. 8 Scarico C in Petraia
Fig. 9 Rilievo del manufatto
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4. Sfioro di Via della Repubblica che recapita nello scarico 6
Fig. 10 Sfioro verso lo scarico 6 (particolare 1)
Fig. 11 Sfioro verso lo scarico 6 (particolare 2)
Fig. 12 Scarico 6 in Petraia (particolare 3)
Soglia
Sfioro
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Fig. 13 Rilievo manufatto
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5. Sfioro di Via Palermo che recapita nello scarico 7
Fig. 14 Sfioro verso lo scarico 7 (particolare 1)
Fig. 15 Sfioro verso lo scarico 7 (particolare 2)
Fig. 16 Scarico 7 in Petraia (particolare 2)
Soglia
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Fig. 17 Rilievo del manufatto
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Innanzitutto si è proceduto al rilievo topografico dei manufatti (Tav. 2.1), ovvero, avvalendosi
di strumentazione GPS, si è determinata la quota assoluta sul livello del mare dei pozzetti
presenti nella zona oggetto dello studio (Tav. 2.2 e Tav. 2.3). Successivamente, sono stati
effettuati diversi sopralluoghi mirati, onde selezionare i pozzetti di maggiore rilevanza e poter
così ricostruire la geometria e il funzionamento idraulico della rete. In particolare si sono
rilevati il maggior numero possibile di pozzetti in prossimità della stazione di sollevamento di
via Palermo onde rappresentare al meglio nel modello di calcolo la rete. Si è proceduto poi man
mano al rilievo di tutti i pozzetti costituenti i nodi principali della rete ubicati in vari settori. Si è
potuto pertanto ricostruire i diametri delle condotte e le pendenze. Si riporta di seguito un
estratto della Tav. 3 in cui è possibile evincere i diametri delle condotte e la geometria delle
medesime in prossimità della zona della stazione di pompaggio di via Palermo.
leopoldina 1x1.5
leopoldina 1x1.5
=1000
=800
leopoldina 0.75x1
leopoldina 0.75x1=800
ovoidale 600
=400=600
ovoidale 600
=600
=600
=600
attr. =400
=200
=200
=600
=400
rett. 0.87x0.79
arco 0.55x0.38
=600
=600
=400
=550
=1000
=1000
=600
leopoldina 0.75x1
Fig. 18 Geometria della rete in prossimità della stazione di sollevamento di Via Palermo.
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CAPITOLO 3
3.1 STATO ATTUALE DELLE RETE
Come detto nei capitoli precedenti, la rete oggetto di studio è caratterizzata da un funzionamento
unitario nella parte più prossima alla stazione di via Palermo e da un funzionamento separato in
quelle più distanti, ovvero zona 1A e zona 1B. Lo stato attuale della rete è il risultato di interventi
che si sono sovrapposti negli anni e che hanno mirato man mano a renderla più efficiente nel
complesso e a scongiurare il rischio di scarichi in Pietraia di acque molto inquinate. Tant’è che dalle
simulazioni effettuate si riscontra che la rete medesima è capace in tempo asciutto di assolvere la
funzione di smaltimento e recapito delle sole acque nere nella stazione di via Palermo per poi
recapitarle in ultima analisi al depuratore cittadino ed ivi eseguire gli opportuni trattamenti. La zona
su cui insiste la rete ha un particolare valore turistico essendo essa naturalmente vocata alla
balneazione. Pertanto risulta essere di estrema importanza la comprensione delle criticità idrauliche
che possano verificarsi, specialmente nei mesi estivi, in cui eventuali sversamenti di acque
meteoriche inquinate che possono verificarsi in concomitanza di eventi piovosi possono
danneggiare la qualità della fruizione della risorsa paesaggio.
Si è innanzitutto schematizzata la rete, rappresentando i collettori principali ed avendo cura di
dettagliare al meglio la rappresentazione delle zone nevralgiche, ovvero quei nodi in cui sono
ubicati gli sfiori. La schematizzazione idraulica ha riguardato le aree più prossime alla stazione di
sollevamento di via Palermo ed è stata distinta in due fasi: la prima nella quale si è schematizzato il
comportamento della rete in occasione di eventi piovosi, per la quale si ha un bacino di dimensioni
pari alle aree racchiuse nella Zona 2sx e 2dx; la seconda nella quale si è schematizzata l’intera area
oggetto di studio includendo quindi un bacino più ampio che sottende anche le zone 1A e 1B ai fini
della stima del rapporto di diluizione delle sole acque nere che possono essere sversate nel torrente
Petraia. Lo schema di modellazione adottato risulta essere il seguente, in cui l’etichetta dei nodi
corrisponde ai pozzetti segnati in Tav. 2.2 e Tav. 2.3, a patto di eliminare dai medesimi PZ o N,
ovvero per esempio il pozzetto PZ308 nella schematizzazione adottata diventa il nodo 308, il nodo
N0076 diventa il nodo 76, e così via. Di seguito si riporta la schematizzazione della rete effettuata
ai fini del calcolo:
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Fig. 1 schema generale della rete
Fig. 2 Particolare 1
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Fig. 3 Particolare 2
23
Fig. 5 Particolare 4
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Successivamente si è proceduto all’analisi delle caratteristiche del territorio al fine di rilevarne le
caratteristiche plano altimetriche necessarie alla schematizzazione del medesimo. Vista la non
particolare accidentalità dello stesso, nonché la sua omogeneità, si è ritenuto opportuno assegnare a
tutte le aree scolanti una pendenza uniforme dello 0.2%. Inoltre, tutte le aree suddette sono state
schematizzate per metà della loro estensione permeabili, ovvero si è ritenuto opportuno assumere
che il 50% delle stesse fosse costituito da suolo impermeabile. Tale ipotesi, in una realtà urbana,
risulta senz’altro accettabile. L’analisi della infiltrazione è stata condotta mediante la metodologia
di Horton.
Si è proceduto poi all’analisi dei dati storici di pioggia e alla determinazione della curva di
possibilità climatica. L’equazione determinata risulta essere la seguente:
mr
n Tth ⋅⋅= 29
nella quale h rappresenta l’altezza di pioggia, espressa in mm, t è la durata di pioggia, espressa in
ore, e Tr è il tempo di ritorno, espresso in anni. Per il coefficiente n si sono assunti i seguenti valori:
n = 0.49, per durate di pioggia inferiori ad 1 ora, e n = 0.26 per durate di pioggia superiori ad 1 ora.
Il coefficiente m è stato assunto pari a 0.22. Sono state condotte diverse simulazioni per varie durate
(1/2h, 1h e 2h) e diversi tempi di ritorno (1 e 2 anni), assegnando una pioggia di intensità costante e
di durata pari a quella che si voleva simulare. Inoltre sono state simulate in continuo le piogge
relative all’anno 2005, registrate da un pluviometro posto nella stazione di rilevamento di
Venturina. Tali dati hanno permesso di ricostruire per l’anno in questione il funzionamento della
rete e in particolare confermare le risultanze sul funzionamento della medesima che si erano
ottenute per le simulazioni aventi altezze di pioggia derivate dalla c.p.p. In particolare si sono
esaminati gli eventi del periodo estivo (mesi maggio-settembre) per i quali ovviamente si registrano
disagi maggiori alla balneazione. Per tali ragioni si sono effettuate delle specifiche elaborazioni
ideologiche, assumendo, in via cautelativa, che la massima pioggia annua caduta in questi mesi
fosse concentrata in un’ora. I dati idrologici relativi agli anni 1981-2001 sono stati presi a base delle
elaborazioni statistiche. Di seguito si riporta la tabella delle piogge massime, assunte orarie,
relative ai mesi estivi degli anni esaminati:
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anno h (mm)1981 15.21984 39.81985 47.61986 30.81987 15.61988 50.81989 138.81990 89.81991 33.41992 30.41993 52.61994 571995 361996 77.81997 551998 24.81999 35.62000 24.62001 25
Tabella 1 Piogge massime estivenegli anni 1981-2001
Dall’elaborazione statistica si è dedotto che la piogge estive avente tempo di ritorno,
prudenzialmente assunta della durata di 1 ora, è di circa 15 mm.
Di seguito in vece si riportano gli idrogrammi degli eventi estivi occorsi nell’anno 2005 che hanno
determinato le esondazioni.
Fig. 6 Idrogramma evento 19-20 settembre 2005
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Fig. 7 Idrogramma evento 17-18 settembre 2005
Fig. 8 Idrogramma evento 8-9 settembre 2005
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Fig. 9 Idrogramma evento 7 settembre 2005
Fig. 10 Idrogramma evento 28 agosto 2005
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Fig.11 Idrogramma evento 20 giugno 2005
Fig.12 Idrogramma evento 14-15 giugno 2005
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Fig. 13 Idrogramma evento 17-18 maggio 2005
Di particolare gravità è stato l’evento del 14-15 giugno, infatti in occasione di tale evento si sono
registrati i massimi volumi sversati in Petraia per il periodo estivo dell’anno 2005 (circa 12000mc).
Si è poi proceduto alla valutazione dei volumi globali esondati derivanti sia da piogge la cui
intensità e il cui tempo di ritorno è stato ricavato dalla c.p.p. sia dalle piogge relative all’anno 2005
(periodo estivo). Si è pertanto dedotto che in generale piogge di 6 mm assunte di durate oraria sono
quelle per le quali in sostanza cominciano ad entrare in funzione gli sfiori, ovvero parte di essi visto
che il range entro il quale le piogge determinano sfiori varia da 6mm/h a 9mm/h (Tab. 3). Inoltre si
è determinata una relazione tra i mm di pioggia piovuti (derivati dalla c.p.p.) e i volumi esondati. La
tabella sottostante illustra quanto calcolato:
Volume sfiorato (mc) Durata e tempo di ritorno h pioggia corrispondente
8026.00 1h Tr 1anno 29mm9864.00 1h Tr 2 anni 34mm5025.00 1/2h Tr 1 anno 20.6mm6274.00 1/2h Tr 1 anno 24mm9941.00 2h Tr 1anno 34.8mm
11867.00 2h Tr 2anni 40mm15655.00 2h Tr 5 anni 49.6 mm
Tabella 2 volumi sfiorati – piogge derivate dalla c.p.p.
Dalla tabella 2 e dai dati derivanti dalle simulazione per l’anno 2005 si è ricostruito il seguente
grafico:
30
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
0 10 20 30 40 50 60
h(mm)
Vo
lum
i sf
iora
ti (
mc
tr=1 anno
tr=2anni
19-20 set
17-18 set
8-9set
07-set
28-ago
20-giu
14-15 giu
17-18 mag
Tr= 5 anni
Fig. 14 Grafico che relaziona le altezze di pioggia e i volumi sfiorati sia per piogge derivate dalla
c.p.p. che per quelle estive relativo all’anno 2005
Elaborando tale risultati si è giunti ad un’equazione che lega le altezze di pioggia con i volumi
sfiorati (vedi Fig. 13)
y = 362.95x - 2507.4
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
0 10 20 30 40 50 60
mm di pioggia
volu
mi
sver
sati
in
Pie
trai
a (m
c
dati derivati dalla c.p.p
Fig. 15 Relazione altezze di pioggia - volumi sfiorati
Da tale elaborazione si deduce che esiste una legge monotona lineare che lega le variabili h e V (h
mm di pioggia caduti nel bacino, V volumi sfiorati). Si evince inoltre che per altezze di pioggia
oraria all’incirca di 6 mm non vi sono sfiori.
L’equazione determinata è la seguente:
Vsfiorati=362.95*h-2507 (Eq.1)
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Le elaborazioni numeriche hanno inoltre consentito di valutare per ciascun sfioro quale pioggia
oraria determina l’entrata in funzione del medesimo. Le risultanze avute sono sintetizzate nella
tabella seguente:
B Via Giacomelli (N0076) 4Qn 6mm/h 75l/sA Viale Carducci (PZ004) 6Qn 9mm/h 110l/s7 Via Palermo (PZ006) 5Qn 9mm/h 80l/s6 Via della Repubblica (PZ308) 3Qn 6.5mm/h 25l/sC Via Gorizia (PZ420) 6Qn 6mm/h 15l/s
Portata di inizio
UbicazioneScaricoRapporto di diliuzione
inizio sfioroPioggia oraria per entrata in
funzione dello sfioro
Tabella 3 Analisi degli sfiori con indicazione delle piogge orarie per cui essi entrano in funzione,
del rapporto di diluizione corrispondente e della portata di inizio sfioro.
Per quanto riguarda le elaborazioni relative al funzionamento in tempo di asciutto della rete si è
proceduto come segue. La rete oggetto dello studio raccoglie le acque nere e le convoglia verso le
varie stazioni di sollevamento presenti in situ con recapito finale presso la stazione di sollevamento
10. Di qui esse sono inviate al depuratore cittadino. Dai dati forniti, si è potuto ricavare che il
volume giornaliero inviato a depurazione tramite la stazione di sollevamento 10 è di circa
4000mc/giorno nel periodo invernale. Tuttavia le portate istantanee possono raggiungere e superare
nei periodi di punta i 100l/s. Facendo riferimento ad un grafico di funzionamento giornaliero
fornito, si è potuto stimare la Qn (portata nera media). Assegnando una dotazione idrica cautelativa
di 300l/(ab giorno), e considerando una popolazione estiva (dal momento che nell’area oggetto di
studio vi sono campeggi) di 22000 A.E. affinché si registri una Qn di circa 65l/s (desunta dal giorno
monitorato) si ha:
slQn /6586400
300*22000*85.0≈=
Considerando un coefficiente di punta orario di 1.6 si ha che Qnmax=1.6Qn ≈ 104l/s
Dal momento che l’area che sottende la rete è stimata in 294,54 ha si assume una densità media di
22000/294.54=74.4 ab/ha. Di seguito si riporta la tabella con i nodi di input delle portate nere,
indicando per ciascun sottobacino l’area sottesa, gli abitanti stimati e la portata nera.
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Nodo ha ab Qn (l/s)3 112.5 8404 24.80
444 108 8068 23.81777 1.77 132 0.39280 9.14 683 2.02999 0.16 12 0.0467 30 2241 6.61
423 6.48 484 1.43420 3.51 262 0.7776 2.29 171 0.505 0.19 14 0.04
126 0.48 36 0.11127 0.19 14 0.046 1.8 134 0.40
308 0.08 6 0.02303 0.64 48 0.14298 1.34 100 0.30362 15.23 1138 3.36128 0.21 16 0.05888 0.53 40 0.12
Totale 294.54 22002 64.94
Tabella 3 portata nera stimata per i nodi di ingresso e rispettive aree di pertinenza.
Gli impianti di sollevamento simulati invece sono due: la stazione di via Palermo (stazione 10), per
la quale si è dedotto, come riportato dai dati forniti dall’ente che la portata massima è di 170l/s e
quello di via Carducci per la quale si è stimata una portata massima di 60l/s. per la stima della
portata massima della stazione 30 sono stati effettuati i seguenti calcoli:
Stazione 30: 3 pompe FLYGT 3127
5
2
D
QJ β= Chezy-condotte circolari
3/12
3.10
DK=β
Assumendo K=63m1/3s-1
Si ha 0044.0=β per D=0.2m
Quindi:
05.05
2
==D
QJ β se Q=60l/s
mJLH 15300*05.0 ===Δ
Essendo nulla la prevalenza geodetica, dalla curva caratteristica si ricava che ciascuna eroga 20 l/s.
Essendo 3 pompe in parallelo erogano in tutto 60 l/s. risulta essere quindi verificata la portata
massima di 60l/s.
33
Tab. 4 Geometria delle condotte nella schematizzazione di calcolo
34
Si riportano ora i profili e gli idrogrammi nei tratti più significativi per piogge di varia durata e vari
tempi di ritorno:
• 1) Pioggia di durata 1/2h e Tr=1 anno
Idrogrammi:
Fig. 16 Idrogramma condotto 222-333 (verso depuratore)
Fig. 17 Idrogramma condotto 308160000 (verso scarico 6)
35
Fig. 18 Idrogramma condotto 41879 (verso scarico B)
Fig. 19 Idrogramma condotto 420110001 (verso scarico C)
36
Fig. 20 Idrogramma condotto 4178 (verso scarico A)
Fig. 21 Idrogramma condotto 617000 (verso scarico 7)
37
Prof
ili d
ei tr
atti
più
sign
ific
ativ
i:
Fig
. 22
Pro
filo
trat
to 8
88 fi
no a
sta
zion
e di
sol
leva
men
to d
i Via
Pal
erm
o
38
Fig
. 23
Pro
filo
trat
to 8
88 fi
no a
sca
rico
A
39
Fig
. 24
Pro
filo
trat
to N
0067
fino
a s
cari
co B
40
Fig
. 25
Pro
filo
trat
to P
Z423
fino
a s
cari
co C
41
Fig
. 26
Pro
filo
trat
to P
Z362
fino
a s
cari
co 7
42
Fig
. 27
Pro
filo
trat
to P
Z298
fino
a s
cari
co 6
43
• 2)Pioggia di durata 1/2h e Tr=2 anni
Idrogrammi:
Fig. 28 Idrogramma condotto 222-333 (verso depuratore)
Fig. 29 Idrogramma condotto 308160000 (verso scarico 6)
44
Fig. 30 Idrogramma condotto 41879 (verso scarico B)
Fig. 31 Idrogramma condotto 420110001 (verso scarico C)
45
Fig. 32 Idrogramma condotto 4178 (verso scarico A)
Fig. 33 Idrogramma condotto 617000 (verso scarico 7)
46
Prof
ili d
ei tr
atti
più
sign
ific
ativ
i:
Fig
. 34
Pro
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88 fi
no a
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zion
e di
sol
leva
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to d
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Pal
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o
47
Fig
. 35
Pro
filo
trat
to 8
88 fi
no a
sca
rico
A
48
Fig
. 36
Pro
filo
trat
to N
0067
fino
a s
cari
co B
49
Fig
. 37
Pro
filo
trat
to P
Z423
fino
a s
cari
co C
50
Fig
. 38
Pro
filo
trat
to P
Z362
fino
a s
cari
co 7
51
Fig
. 39
Pro
filo
trat
to P
Z298
fino
a s
cari
co 6
52
• 3) Pioggia di durata 1h e Tr=1 anno
Idrogrammi:
Fig. 40 Idrogramma condotto 222-333 (verso depuratore)
Fig. 41 Idrogramma condotto 308160000 (verso scarico 6)
53
Fig. 42 Idrogramma condotto 41879 (verso scarico B)
Fig. 43 Idrogramma condotto 420110001 (verso scarico C)
54
Fig. 44 Idrogramma condotto 4178 (verso scarico A)
Fig. 45 Idrogramma condotto 617000 (verso scarico 7)
55
Prof
ili d
ei tr
atti
più
sign
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ativ
i:
Fig
. 46
Pro
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88 fi
no a
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e di
sol
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Pal
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o
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Fig
. 47
Pro
filo
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to 8
88 fi
no a
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rico
A
57
Fig
. 48
Pro
filo
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0067
fino
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co B
58
Fig
. 49
Pro
filo
trat
to P
Z423
fino
a s
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co C
59
Fig
. 50
Pro
filo
trat
to P
Z362
fino
a s
cari
co 7
60
Fig
. 51
Pro
filo
trat
to P
Z298
fino
a s
cari
co 6
61
• 4)Pioggia di durata 1h e Tr=2 anni
Idrogrammi:
Fig. 52 Idrogramma condotto 222-333 (verso depuratore)
Fig. 53 Idrogramma condotto 308160000 (verso scarico 6)
62
Fig. 54 Idrogramma condotto 41879 (verso scarico B)
Fig. 55 Idrogramma condotto 420110001 (verso scarico C)
63
Fig. 56 Idrogramma condotto 4178 (verso scarico A)
Fig. 57 Idrogramma condotto 617000 (verso scarico 7)
64
Prof
ili d
ei tr
atti
più
sign
ific
ativ
i:
Fig
. 58
Pro
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88 fi
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sol
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Pal
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Fig
. 59
Pro
filo
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66
Fig
. 60
Pro
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0067
fino
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co B
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Fig
. 61
Pro
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to P
Z423
fino
a s
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co C
68
Fig
. 62
Pro
filo
trat
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Z362
fino
a s
cari
co 7
69
Fig
. 63
Pro
filo
trat
to P
Z298
fino
a s
cari
co 6
70
• 5) Pioggia di durata 2h e Tr=1 anni
Idrogrammi:
Fig. 64 Idrogramma condotto 222-333 (verso depuratore)
Fig. 65 Idrogramma condotto 308160000 (verso scarico 6)
71
Fig. 66 Idrogramma condotto 41879 (verso scarico B)
Fig. 67 Idrogramma condotto 420110001 (verso scarico C)
72
Fig. 68 Idrogramma condotto 4178 (verso scarico A)
Fig. 69 Idrogramma condotto 617000 (verso scarico 7)
73
Prof
ili d
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atti
più
sign
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i:
Fig
. 70
Pro
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Fig
. 71
Pro
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. 72
Pro
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. 73
Pro
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fino
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. 74
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trat
to P
Z298
fino
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cari
co 6
79
• 6) Pioggia di durata 2h e Tr=2 anni
Idrogrammi:
Fig. 76 Idrogramma condotto 222-333 (verso depuratore)
Fig. 77 Idrogramma condotto 308160000 (verso scarico 6)
80
Fig. 78 Idrogramma condotto 41879 (verso scarico B)
Fig. 79 Idrogramma condotto 420110001 (verso scarico C)
81
Fig. 80 Idrogramma condotto 4178 (verso scarico A)
Fig. 81 Idrogramma condotto 617000 (verso scarico 7)
82
Prof
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più
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i:
Fig
. 82
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. 83
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84
Fig
. 84
Pro
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fino
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Fig
. 85
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to P
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Pro
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Fig
. 87
Pro
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trat
to P
Z298
fino
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cari
co 6
88
CAPITOLO 4
4.1 ANALISI DELLA QUALITA’: INTRODUZIONE Accanto al calcolo delle volumetrie della vasca di pioggia destinata alla laminazione delle portate
direttamente immesse nel torrente petraia, sorge la necessità di una prima valutazione dei carichi
inquinanti e dell’eventuale riduzione degli stessi accompagnati all’accumulo nella vasca. La
laminazione dei picchi inquinanti permette, per piogge di breve durata e forte intensità, la riduzione
dello sversamento del picco inquinante che verrebbe, altrimenti, direttamente versato a mare, con il
conseguente aumento degli agenti patogeni presenti nella fognatura e l’aumento del rischio di
contagio per i bagnanti, oltre ad un degrado estetico e delle caratteristiche organolettiche legato al
trasporto del materiale più grossolano proveniente dalle fognature miste. Per fare questo è
necessario, quindi, simulare attraverso il codice di calcolo l’accumulo sulla superficie del bacino
direttamente connessa alla fognatura mista e il trasporto degli inquinanti attraverso i condotti
fognari.
La simulazione si compone di:
- Schematizzazione del bacino;
- Schematizzazione accumulo inquinanti sulla superficie;
- Schematizzazione lavaggio della superficie;
- Simulazione trasporto inquinanti attraverso la rete.
Grazie all’aiuto del codice di calcolo è possibile stabilire l’ammontare dei carichi inquinanti
correlati ai volumi totali e versati nel Petraia attraverso gli scaricatori. È possibile anche osservare
la correlazione presente trai picchi inquinanti presenti nei pollutogrammi uscenti dagli scaricatori e
la durata dell’evento meteorico.
4.2 SCHEMATIZZAZIONE BACINO
Come nel modulo EXTRAN, si è cercato di schematizzare il bacino nel modo più semplice
possibile, inserendo solo i collettori principali, come illustrato di seguito:
89
Figura 1: Rete di drenaggio reale e simulata
Un maggior dettaglio illustra meglio i collettori finali schematizzati nel modello di calcolo.
Figura 2: Particolare rete simulata con indicazione dei sottobacini
90
Le aree segnate identificano i sottobacini della fognatura bianca e mista. Anche per queste si è
cercato di utilizzare una schematizzazione più semplice possibile. Questo comporta considerare tutti
i sottobacini come aree rettangolari, di area pari alle dimensioni reali, lunghezza pari al percorso
idraulico più sfavorito e larghezza pari al rapporto tra area e lunghezza del percorso. La pendenza
media dell’area è assegnata, quindi, in base alla pendenza media di tale percorso idraulico.
Per poter simulare il carico inquinante viene fatto uso di due moduli presenti all’interno del
programma PCSWMM:
1) Modulo RUNOff: attraverso il quale è possibile definire e simulare:
- Geometria del bacino: vale a dire l’estensione del bacino costituente la rete e le dimensioni
dei suoi sottobacini, con le caratteristiche geometriche che competono ad ogni sottobacino;
- Inquinanti presenti sulla superficie: vale a dire le categorie di inquinanti che si vogliono
simulare con le loro caratteristiche, in termini di accumulo e di lavaggio;
- Caratteristiche della pioggia di progetto: attraverso durata e altezza di pioggia e tempo
asciutto in cui si accumulano gli inquinanti.
2) Modulo TRANSPort: col quale si definiscono:
- Geometria della rete: cioè tutte le caratteristiche principali della rete in termini di dimensioni
lunghezza, geometria, pendenza e scabrezza;
- Organi di scarico e di sollevamento: come stramazzi o diversori e stazioni di pompaggio;
- Flusso del periodo asciutto: portate associate al periodo di tempo asciutto nel quale scorre
solo la portata di base Qn legata alle acque nere proveniente dai vari sottobacini, con le loro
caratteristiche qualitative, in termini di solidi sospesi totali, BOD5 e TColi;
- Trasporto e deposito: determinate dalle caratteristiche sedimentologiche dei solidi presenti
in fognatura che possono depositarsi o essere erosi secondo le velocità in condotta;
- Pulizia delle strade: frequenza e grado di rimozione degli inquinati attraverso la pulizia
programmata, meccanica o manuale;
- Concentrazione nelle caditoie: con cui s’indicano le caratteristiche geometriche medie delle
caditoie e concentrazione di inquinanti presenti.
91
È da rimarcare come il modulo TRANSPort, il cui scopo è di calcolare le caratteristiche qualitative
della rete, non sia in grado di simulare i fenomeni di rigurgito della rete e come, là dove le portate
affluenti superino la capacità dei vari collettori, la portata in eccesso venga accumulata a nel
pozzetto immediatamente a valle, fino a quando il collettore non è di nuovo in grado di smaltire le
portate affluenti.
Le caratteristiche del bacino sono le stesse usate in concomitanza al modulo EXTRAN e sono così
riassumibili:
- Area
- Larghezza
- Pendenza media
- Percentuale aree impermeabili e aree depresse
- Altezza depressioni
- Scabrezza aree permeabili e impermeabili
- Parametri delle leggi di infiltrazione nel sottosuolo (modello Horton)
SUB AREA
NODOLARGHE-
ZZAAREA % IMP PENDENZA
SCABREZZA AREA IMP
SCABREZZA AREA PERM
DEPRESSIONI AERE IMP
DEPRESIONI AREE PERM
MAX INF MIN INF RID INF
# # m ha % - m 1/3 /s m 1/3 /s mm mm mm/ora mm/ora sec -1
1300 13 53 1.29 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115300 3 61 0.86 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115
88800 888 26 0.53 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.0011577700 777 84 1.77 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.001156700 67 470 30 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.0011542300 423 128 6.48 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115
420001 420 39 0.3 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115420002 420 110 3.21 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.001157600 76 86 2.29 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.0011541800 418 57 0.65 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115500 5 34 0.19 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115
12600 126 48 0.48 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.0011512700 127 33 0.19 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.0011512800 128 47 0.21 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115600 6 110 1.8 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115
30800 308 24 0.09 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.0011530300 303 62 0.64 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.0011529800 298 86 1.34 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115
362001 362 235 10.2 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115362002 362 92 1.67 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115362003 362 100 3.36 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115280001 280 215 8.39 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115280002 280 40 0.75 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.0011566600 666 110 0.98 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.001154100 41 37 1.95 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.0011599900 999 70 0.16 50 0.002 0.02 0.3 0.05 0.1 127 7.6 0.00115
Tabella 1: Caratteristiche sottobacini
Allo stesso modo le rete principale è stata modellata sulla base delle indicazioni fornite in
EXTRAN, eccezion fatta per le caratteristiche planimetriche, non richieste nel modulo TRANSport.
92
Per ogni condotto vengono definiti:
- Nodo di partenza e di arrivo;
- Forma della sezione : circolare, rettangolare, a semiarco ecc.
- Dimensioni: diametro o altezza e larghezza ecc.
- Lunghezza
- Pendenza: in parti per cento
- Scabrezza della condotta
CONDOTTO NODO1 NODO2 TIPOLUNGHE
ZZAPENDENZA
SCABREZZA
DIAMETRO ALTEZZA
# # # - m - m 1/3 /s m m1 4 41 Circ 5.5 2 0.02 0.80 0
1000110000 10001 10000 Rett 5 0.600000024 0.02 0.75 0.5510111 10 Circ 6 0.001 0.02 0.60 0126127 126 127 Circ 53 1.320000052 0.02 0.60 0127128 127 128 Circ 25 0.001 0.02 0.40 012810 128 10 Circ 29 1.100000024 0.02 0.60 013888 13 888 Circ 210 0.170000002 0.02 0.80 0222333 222 333 Circ 63 0.159999996 0.02 0.55 0280777 280 777 Circ 56.7 1.519999981 0.02 0.50 0298303 298 303 Circ 56.5 0.247999996 0.02 0.60 0303308 303 Circ 37.6 0.957000017 0.02 0.60 03086 308 Circ 23.8 0.920000017 0.02 0.40 0
30860000 308 60000 Circ-rett 85 0.294 0.02 0.10 0.73626 362 Circ 145.5 0.409999996 0.02 1.00 03777 3 777 Circ 220 0.170000002 0.02 0.40 0
417418 417 418 Circ 57 0.330000013 0.02 1.00 04178 41 78 Circ 84.9 0.270000011 0.02 0.80 041879 418 79 Circ 22.3 0.899999976 0.02 1.00 04195 419 5 Circ 36.6 0.330000013 0.02 0.60 0
420110001 4201 10001 Rett 70 0.560000002 0.02 1.00 0.75420419 420 419 Circ 10 0.001 0.02 0.20 0423420 423 Rett 186 0.50999999 0.02 1.00 0.75444111 444 Circ 140 1.139999986 0.02 0.40 04999 4 999 Circ 15 0.800000012 0.02 1.00 05126 5 126 Circ 22.2 0.360000014 0.02 0.60 06128 6 128 Rett 43.7 0.779999971 0.02 0.79 0.8766641 666 41 Circ 535 0.127000004 0.02 0.60 0666666 30 10 Circ 300 5 0.02 0.20 0670000 6 70000 Circ 100 0.001 0.02 0.40 06776 67 Rett 268 0.216000006 0.02 1.50 1
7 111 Circ 5 0.300000012 0.02 0.55 076419 76 419 Circ 79.6 0.079999998 0.02 0.60 077730 777 Circ 535 0.150000006 0.02 0.40 08884 888 Circ 535 0.127000004 0.02 0.80 099976 999 Circ 58.5 0.059999999 0.02 0.70 0
Tabella 2: Caratteristiche condotte reti
Una volta definite le caratteristiche geometriche dei vari condotti è necessario definire organi di
scarico come diversori, stramazzi e stazioni di sollevamento, che vengono definiti in prossimità dei
nodi.
Le caratteristiche di sfioro o di sollevamento sono state calibrate sulla base dei risultati forniti
attraverso il modulo EXTRAN, in modo da far coincidere, quando possibile, le portate e i volumi
defluenti attraverso le due reti.
93
ELEMENTO TIPOQ INIZIO SFIORO/
Q POMPA
VOLUME ATTACCO/ H
SOGLIA
Q MAX NODO
COSTANTE SFIORO
H MAX ELEMENTO
ELEMNTO FINALE
# # # - m 3 /s m 3 - m m 3 /s m m #111 10111 444111 POMPA 0.17 130 77730 POMPA 0.06 0.003308 303308 SFIORO 0.018 0.2 0.12 2.31 1.7 30864 8884 SFIORO 0.11 0.4 0.54 1.95 1.1 4999
420 423420 SFIORO 0.03 0.15 0.33 1 0.73 4204196 3086 3626 SFIORO 0.1 0.74 0.12 1.61 0.8 612876 761 99976 SFIORO 0.127 0.56 0.23 1.86 0.72 76419
ELEMENTI A VALLE
Tabella 3: Caratteristiche sfiori e pompe
4.3 ACCUMULO INQUINANTI
Nel caso in esame, e per rispondere efficacemente ai problemi di balneabilità anche in relazione al
D. Lgs. 152/2006, si è preferito procedere attraverso la simulazione di:
- Solidi Totali (TSS)
- Domanda biologica di ossigeno a cinque giorni (BOD5)
- Domanda chimica di ossigeno (COD)
- Coliformi totali (TColi)
Nel caso di scarichi di acque reflue la normative impone i seguenti limiti (allegato 5 D.Lgs
152/2006):
Come valore limite per gli escherichia coli, la legge suggerisce dei valori inferiori alle 5000
UFC/100 ml, valori che in ogni modo vanno confrontati con la normativa regionale là dove
presente.
All’interno del modulo RUNOff vengono, quindi, inseriti i dati relativi all’accumulo degli
inquinanti. L’accumulo di questi può essere simulato attraverso cinetiche di accumulo differenti,
che vanno dalle leggi lineare o espressioni a potenza, per le quali è necessario definire delle
concentrazioni limite, a leggi di tipo esponenziale e di Michaelis-Menton:
94
0
20
40
60
80
100
120
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
d d
[giorni]
C c
[Kg]
Lineare
Potenza
Esponenziale
Michaelis-Menton
C clim
Figura 3: Curve di accumulo
Nel caso in esame si è preferito studiare Tss, BOD5 e COD con una legge di tipo esponenziale:
mentre per TColi si è usata una legge lineare, seguendo le indicazioni fornite dal programma:
( )1 dDisp Dc imp
AccuC A e
Disp− ⋅= −
Dove con i simboli si definiscono:
Accu :la velocità di accumulo in kg/giorno�ha.
Disp :il coefficiente di riduzione dell’inquinate legato al vento e a fenomeni di degrado naturale in
giorni-1 .
Aimp : area impermeabile ha
Dd : periodo di tempo asciutto precedenti all’evento piovoso.
mentre per TColi si è usata una legge lineare, seguendo le indicazioni fornite dal programma:
95
limlim
climc
CC
cccc
rdc
CC CC
DAccuC
≥=
<⋅=
Dove in più si hanno il coefficiente di crescita r=1 nel caso di legge lineare e Cclim che definisce il
valore della concentrazione limite, assunto pari al valore d’accumulo raggiunto in 15 giorni.
Quindi per tempi asciutti che tendono all’infinito la concentrazione di inquinanti presenti sulla
superficie raggiunge il valore limite dato dal rapporto tra Accu/Disp
Attraverso il legame tra il tempo asciutto e le caratteristiche dell’area (principalmente il tipo di
attività antropiche) è possibile ricavare la quantità di inquinante che va ad accumularsi sulla
superficie del bacino.
Per motivi di semplicità si è preferito considerare l’area in esame come area multi-residenziale,
senza suddividere i bacini in eventuali zone commerciale e trascurando l’apporto proveniente da
eventuali lavorazioni presenti in zona.
Sulla base dei dati provenienti da sperimentazioni dirette su bacini assimilabili a quello in esame e
sui dati presenti in letteratura (Manning et al., 1977), per ogni inquinante si definiscono i seguenti
valori per l’accumulo:
1) BOD5: Accu/Disp = 62.5 kg/ha; Disp =0.08 giorni-1;
2) Tss: Accu/Disp = 200 kg/ha; Disp =0.08 giorni-1;
3) Tcoli: Cclim = 1500�106 UFC/ha; Accu =100�106 UFC�giorni-1;
4) COD: Accu/Disp = 125 kg/ha; Disp =0.08 giorni-1;
96
0
50
100
150
200
250
300
0 5 10 15 20 25 30 35 40
d d
[giorni]
C c
[Kg/ha][UFC·10 7/ha ]
BOD5
Tss
TCcoli
COD
Figura 4: Curve di accumulo degli inquinanti simulati
Definiti parametri caratteristici degli inquinanti e le loro leggi di accumulo, il codice provvederà,
per ogni sottobacino precedentemente indicato, a calcolare le quantità accumulatisi disponibili al
lavaggio.
4.4 LAVAGGIO SUPERFICIE
Allo stesso modo è possibile modellare, all’interno del modulo RUNOff, il dilavamento superficiale
conseguente all’evento meteorico. Così, come per l’accumulo, è possibile definire diversi tipi di
leggi di dilavamento superficiale, funzione, principalmente, dell’intensità di pioggia. Nel caso in
esame la quantità di solidi dilavati nel tempo è proporzionale alla massa presente sul bacino e
all’intensità di pioggia, secondo la relazione:
ashWccoef c
dCR i C
dt= − ⋅ ⋅
Per la quale definiamo, sulla base dei bacini sperimentali precedentemente studiati:
Wash = 2 coefficiente numerico che tiene conto dell’intensità di pioggia
97
Rcoef = 0.18 mm-1 coefficiente di lavaggio dei solidi
i = intensità di pioggia [mm/h]
È da osservare come, nel calcolo delle caratteristiche di rimozione dell’inquinante, il valore
dell’intensità di pioggia non sia quello direttamente deducibile attraverso lo ietogramma, ma sia
quello netto, vale a dire quello relativo alla pioggia efficace, depurato, quindi dei volumi di pioggia
direttamente collegati alle depressioni del terreno, al valore delle zone permeabili e non permeabili,
e alla pioggia efficace, calcolata, nel caso in esame e per ogni sottobacino, attraverso il modello di
Horton:
0kt
c cf ( t ) f ( f f )e −= + −
In cui i coefficienti varranno, per il bacino in esame:
cf = 7.6 mm/h capacità di infiltrazione limite
0f = 127 mm/h capacità d’infiltrazione iniziale
k = 0.00115 s-1 coefficiente di esaurimento, corrispondente ad una riduzione della capacità di
infiltrazione del 98% in un’ora
Inoltre, attraverso il codice di calcolo è possibile tenere conto sia della concentrazione di inquinanti
presenti nelle caditoie, sia dell’efficienza della pulizia stradale, che del decadimento degli
inquinanti. Per semplificare il più possibile la schematizzazione del modello, si è preferito, in
questa fase, non introdurre questi parametri, trascurandone sia gli effetti positivi (decadimento,
pulizia delle strade) che quelli negativi (concentrazione nelle caditoie, concentrazioni nelle piogge),
difficilmente valutabili senza una precisa campagna sperimentale.
Quindi, per ogni sottobacino e, a titolo d’esempio per una pioggia di 13 mm in un’ora, si avranno,
in ogni nodo, i pollutogrammi:
98
0.00
0.01
0.02
0
500
1000
01000
2000
3000
0
25000
50000
0
1000
2000
Thu 1Jan 2004
3.00 6.00
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TSS
(m
g/l)
TC
OL
I (U
FC/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
13 3 888
0.00.10.20.3
0
500
1000
01000
2000
3000
0
20000
40000
0
1000
2000
Thu 1Jan 2004
3.00 6.00 9.00
Flow
(m
³/s)
BO
D5
(/s
mg
/l)T
SS
(m
g/l)
TCO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg/
l)
Date/Time
777 67 423
99
0.000
0.025
0.050
0
500
1000
0100020003000
0
25000
50000
0
1000
2000
Thu 1Jan 2004
3.00 6.00
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TSS
(m
g/l)
TC
OL
I (U
FC/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
420 76 418
0.00000.00250.00500.0075
0
500
1000
0
2000
4000
0
25000
50000
0
1000
2000
Thu 1Jan 2004
1.00 2.00 3.00 4.00
Flow
(m
³/s)
BO
D5
(/s
mg
/l)T
SS
(m
g/l)
TCO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg/
l)
Date/Time
5 126 127
100
0.0
0.1
0.2
0
500
1000
01000
2000
3000
0
25000
50000
0
1000
2000
Thu 1Jan 2004
3.00 6.00
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TSS
(m
g/l)
TC
OL
I (U
FC/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
298 362 280
0.00
0.01
0.02
0500
1000
0
2000
4000
025000
50000
75000
01000
2000
Thu 1Jan 2004
3.00 6.00 9.00
Flow
(m
³/s)
BO
D5
(/s
mg
/l)T
SS
(m
g/l)
TCO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg/
l)
Date/Time
666 41 999
101
0.000
0.005
0.010
0
500
1000
0
2000
4000
025000
50000
0
1000
2000
Thu 1Jan 2004
1.00 2.00 3.00 4.00
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TSS
(m
g/l)
TC
OL
I (U
FC/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
128 308 303
Figura 4: Pollutogrammi in ingresso dai vari sottobacini h=13 mm t=60’
Se invece si riportano i risultati relativi alla stessa altezza di pioggia, ma con intensità doppia, si
osserva :
102
0.000.010.020.03
0500
1000
1500
0
2000
4000
025000
50000
75000
01000
2000
3000
Thu 1Jan 2004
3.00 6.00
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TSS
(m
g/l)
TC
OL
I (U
FC/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
13 3 888
0.0
0.2
0.4
0500
1000
0
2000
4000
025000
50000
75000
01000
2000
Thu 1Jan 2004
3.00 6.00 9.00
Flow
(m
³/s)
BO
D5
(/s
mg
/l)T
SS
(m
g/l)
TCO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg/
l)
Date/Time
777 67 423
103
0.0000.0250.0500.075
0500
1000
1500
0
2000
4000
025000
50000
75000
01000
2000
3000
Thu 1Jan 2004
3.00 6.00
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TSS
(m
g/l)
TC
OL
I (U
FC/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
420 76 418
0.0000.005
0.010
0.015
0500
10001500
0
2500
5000
0250005000075000
0100020003000
Thu 1Jan 2004
1.00 2.00 3.00
Flow
(m
³/s)
BO
D5
(/s
mg
/l)T
SS
(m
g/l)
TCO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg/
l)
Date/Time
5 126 127
104
0.00.10.20.3
0500
10001500
0
2000
4000
025000
50000
75000
01000
20003000
Thu 1Jan 2004
3.00 6.00
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TSS
(m
g/l)
TC
OL
I (U
FC/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
298 362 280
0.000.010.020.03
0
1000
2000
0
2500
5000
0
50000
100000
0
2000
4000
Thu 1Jan 2004
3.00 6.00 9.00
Flow
(m
³/s)
BO
D5
(/s
mg
/l)T
SS
(m
g/l)
TCO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg/
l)
Date/Time
666 41 999
105
0.00
0.01
0.02
0500
10001500
0
2500
5000
0
50000
100000
0100020003000
Thu 1Jan 2004
1.00 2.00 3.00
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TSS
(m
g/l)
TC
OL
I (U
FC/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
128 308 303
Figura 5: Pollutogrammi in ingresso dai vari sottobacini h=13 mm t=30’
Sulla base dei dati di pioggia relativi all’anno 2005:
106
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Jan 2004 Apr Jul Oct Jan 2005
Rai
nfal
l (m
m)
Date/Time
1
Figura 6: Eventi pluviometrici anno 2005
Si hanno i pollutogrammi per l’anno medio e il periodo estivo:
107
0.000.05
0.10
0.15
01000
20003000
0
2500
5000
0
50000
100000
0100020003000
Jan 2004 Apr Jul Oct Jan 2005
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TS
S (
mg
/l)TC
OLI
(U
FC
/l)C
OD
(m
g/l)
Date/Time
777
0.00.51.01.5
0100020003000
02500
50007500
050000
100000
150000
0
2000
4000
Jan 2004 Apr Jul Oct Jan 2005
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (/
s m
g/l)
TS
S (
mg
/l)T
CO
LI
(UF
C/l)
CO
D (
mg/
l)
Date/Time
67
0.0
0.2
0.4
0100020003000
02500
5000
050000
100000
150000
0
2000
4000
Jan 2004 Apr Jul Oct Jan 2005
F
low
(m
³/s)
BO
D5
(/s
mg/
l)T
SS
(m
g/l)
TC
OL
I (U
FC
/l)C
OD
(m
g/l)
Date/Time
423
0.00.1
0.2
0.3
01000
20003000
0
2500
5000
0
50000
100000
0100020003000
Jan 2004 Apr Jul Oct Jan 2005
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TSS
(m
g/l)
TCO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
420
0.0
0.1
0.2
01000
2000
3000
0
2500
5000
050000
100000150000
0
2000
4000
Jan 2004 Apr Jul Oct Jan 2005
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TSS
(m
g/l)
TCO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
76
108
0.0000.025
0.050
0
1000
2000
0
2000
4000
0
50000
100000
01000
2000
3000
Jan 2004 Apr Jul Oct Jan 2005
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TSS
(m
g/l)
TCO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
418
0.00
0.01
0.02
0100020003000
02500
5000
050000
100000
150000
0
2000
4000
Jan 2004 Apr Jul Oct Jan 2005
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TSS
(m
g/l)
TCO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
5
0.00
0.02
0.04
01000
2000
02000
4000
0
50000
100000
01000
2000
3000
Jan 2004 Apr Jul Oct Jan 2005
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TS
S (
mg
/l)TC
OLI
(U
FC
/l)C
OD
(m
g/l)
Date/Time
126
0.00
0.01
0.02
010002000
3000
02500
5000
050000
100000
150000
0
2000
4000
Jan 2004 Apr Jul Oct Jan 2005
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TS
S (
mg
/l)TC
OLI
(U
FC
/l)C
OD
(m
g/l)
Date/Time
127
0.00
0.01
0.02
0100020003000
02500
50007500
050000
100000
150000
0
2000
4000
Jan 2004 Apr Jul Oct Jan 2005
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TS
S (
mg
/l)TC
OLI
(U
FC
/l)C
OD
(m
g/l)
Date/Time
128
0.000.050.100.15
0
1000
2000
0
2000
4000
0
50000
100000
01000
20003000
Jan 2004 Apr Jul Oct Jan 2005
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TSS
(m
g/l)
TCO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
6
0.000
0.005
0.010
0100020003000
02500
5000
7500
050000
100000
150000
0
2000
4000
Jan 2004 Apr Jul Oct Jan 2005
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TSS
(m
g/l)
TCO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
308
0.0000.025
0.050
0
1000
2000
0
2000
4000
0
50000
100000
01000
2000
3000
Jan 2004 Apr Jul Oct Jan 2005
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TSS
(m
g/l)
TCO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
303
109
0.000.25
0.500.75
01000
2000
3000
0
2500
5000
050000
100000
0
2000
4000
Jan 2004 Apr Jul Oct Jan 2005
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TSS
(m
g/l)
TCO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
280
0.000.05
0.10
0
1000
2000
0
2000
4000
0
50000
100000
01000
20003000
Jan 2004 Apr Jul Oct Jan 2005
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TSS
(m
g/l)
TCO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
298
0.0
0.5
1.0
01000
2000
3000
0
2500
5000
050000
100000
0
2000
4000
Jan 2004 Apr Jul Oct Jan 2005
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TSS
(m
g/l)
TCO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
362
0.000.25
0.500.75
01000
2000
3000
0
2500
5000
050000
100000
0
2000
4000
Jan 2004 Apr Jul Oct Jan 2005
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (
/s m
g/l)
TSS
(m
g/l)
TCO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
280
0.00
0.05
0.10
0100020003000
02500
5000
050000
100000
150000
0
2000
4000
Jan 2004 Apr Jul Oct Jan 2005
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (/
s m
g/l)
TS
S (
mg
/l)T
CO
LI
(UF
C/l)
CO
D (
mg/
l)
Date/Time
41
0.0000.0050.0100.015
0
2000
4000
02500
5000
7500
050000
100000
150000
0
2000
4000
Jan 2004 Apr Jul Oct Jan 2005
Flo
w (
m³/
s)B
OD
5 (/
s m
g/l)
TS
S (
mg
/l)T
CO
LI
(UF
C/l)
CO
D (
mg/
l)
Date/Time
999
Figura 7: Pollutogrammi anno 2005 per i vari sottobacini
I cui risultati in termini di volumi sono riassunti nel §6., sia per l’intero anno che per il periodo
estivo (1 giugno-15 settembre)
110
4.5 TRASPORTO ATTRAVERSO LA RETE
La quantità d’inquinanti effluenti dalla rete, sia in termini di concentrazioni che in termini di volumi
totali che possono essere simulati attraverso il modulo TRANSport, dipende da:
1 Dilavamento e ruscellamento superficiale nei sottobacini
2 Fenomeni d’erosione e trasporto all’interno delle condotte
3 Portate di magra derivanti da acque nere
0
20
40
60
80
100
0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000
d xx[mm]
Passante[%]
Figura 8: curva granulometrica solidi totali
Gli apporti derivanti dal primo fenomeno coincidono con quelli già citati nel paragrafo derivante dal
dilavamento superficiale.
Secondariamente, la risospensione dei solidi eventualmente depositatisi nel periodo di magra, è in
grado di aumentare l’apporto di inquinanti verso la rete, soprattutto per fenomeni di primo lavaggio
e per piogge intense. In base alla teoria di Shields il fenomeno di trasporto o deposizione è funzione
della granulometria del materiale e del peso specifico dello stesso. Nello specifico è stata introdotta
solo la granulometria relativa ai solido sospesi, più nota a livello di dati sperimentali ricavati da
bacini sperimentali:
111
In terzo luogo, attraverso il modulo transport, è possibile simulare la quantità di BOD5, solidi totali
e coliformi presenti nella rete durante i periodi di tempo asciutto. Le concentrazioni d’inquinanti,
nel caso in cui non sia possibile misurare direttamente i valori delle concentrazioni nella rete, sono
stimate direttamente dal codice di calcolo:
BOD5 = 2.41 mg/l
Tss = 263 mg/l
Tcoli = 6.2·107 UFC/100 ml
Definiti i parametri caratteristici del bacino, delle piogge e della rete, il modulo TRANSPort è in
grado di simulare la diffusione degli inquinanti nella rete durante un evento meteorico. Questa
avviene, in ogni elemento nodo, per mescolamento totale tra l’inquinante e la portata liquida.
Quindi, per ogni nodo presente nella rete, il codice di calcolo fornisce i pollutogrammi in uscita.
Nel caso di una pioggia di durata oraria e altezza 13 mm, gli sfiori finali (nodi 10000, 60000, 78, 79
70000) e il depuratore (333) presentano i pollutogrammi;
0
250
500
750
0
1000
2000
0
20000
40000
0
500
1000
1500
Thu 1Jan 2004
1.00 2.00 3.00
BO
D5
(m
g/l)
TS
S (
mg
/l)T
CO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
10000
112
0
250
500
750
0
1000
2000
0
20000
40000
0
500
1000
1500
Thu 1Jan 2004
1.00 2.00 3.00
B
OD
5 (
mg
/l)T
SS
(m
g/l)
TC
OL
I (U
FC
/l)C
OD
(m
g/l)
Date/Time
60000
0
250
500
750
-0
500
1000
0
20000
40000
0
500
1000
1500
Thu 1Jan 2004
1.00 2.00 3.00
BO
D5
(m
g/l)
TS
S (
mg
/l)T
CO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
70000
113
0
500
1000
01000
2000
3000
0
20000
40000
60000
0
1000
2000
Thu 1Jan 2004
1.00 2.00 3.00
B
OD
5 (
mg
/l)T
SS
(m
g/l)
TC
OL
I (U
FC
/l)C
OD
(m
g/l)
Date/Time
79
0
250
500
750
0
1000
2000
0
20000
40000
0
500
1000
1500
Thu 1Jan 2004
1.00 2.00 3.00
BO
D5
(m
g/l)
TS
S (
mg
/l)T
CO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
78
114
200
400
600
0
2000
4000
6000
0
10000
20000
30000
0
500
1000
Thu 1Jan 2004
1.00 2.00 3.00
B
OD
5 (
mg
/l)T
SS
(m
g/l)
TC
OL
I (U
FC
/l)C
OD
(m
g/l)
Date/Time
333
Figura 9: pollutogrammi in uscita evento h=13mm t=60’
I picchi nel nodo 333 sono legati al funzionamento intermittente delle pompe che dal nodo 111
finiscono nel nodo 222 e quindi direttamente a depurazione e all’effetto combinato della
risospensione dei solidi.
Effettuando come in precedenza un confronto con una pioggia di intensità doppia si osserveranno
dei pollutogrammi con volumi inferiori e picchi inquinanti superiori, legati all’intensità maggiore
della pioggia:
115
0
500
1000
01000
2000
3000
0
20000
40000
0
1000
2000
Thu 1Jan 2004
1.00 2.00 3.00
B
OD
5 (
mg
/l)T
SS
(m
g/l)
TC
OL
I (U
FC
/l)C
OD
(m
g/l)
Date/Time
10000
0
500
1000
0
2000
4000
0
20000
40000
60000
0
1000
2000
Thu 1Jan 2004
1.00 2.00 3.00
BO
D5
(m
g/l)
TS
S (
mg
/l)T
CO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
60000
116
0
500
1000
0500
1000
1500
0
20000
40000
0
1000
2000
Thu 1Jan 2004
1.00 2.00 3.00
B
OD
5 (
mg
/l)T
SS
(m
g/l)
TC
OL
I (U
FC
/l)C
OD
(m
g/l)
Date/Time
70000
0
500
1000
1500
0
2000
4000
0
25000
50000
75000
0
1000
2000
3000
Thu 1Jan 2004
1.00 2.00 3.00
BO
D5
(m
g/l)
TS
S (
mg
/l)T
CO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
79
117
0
500
1000
0
1000
2000
3000
0
20000
40000
0
1000
2000
Thu 1Jan 2004
1.00 2.00 3.00
B
OD
5 (
mg
/l)T
SS
(m
g/l)
TC
OL
I (U
FC
/l)C
OD
(m
g/l)
Date/Time
78
200
400
600
800
0
5000
10000
15000
0
20000
40000
0
500
1000
1500
Thu 1Jan 2004
1.00 2.00 3.00
BO
D5
(m
g/l)
TS
S (
mg
/l)T
CO
LI (
UF
C/l)
CO
D (
mg
/l)
Date/Time
333
Figura 10: pollutogrammi in uscita evento h=13mm t=30’
Da questi si deduce facilmente come ci sia uno sfasamento temporale tra l’inizio della pioggia e i
pollutogrammi relativi agli sfiori, fenomeno causato dalla presenza degli organi di scarico che fanno
in modo da ritardare l’inizio dello sfioro. In più si osserva bene come, nonostante grazie all’azione
118
delle pompe una parte del picco inquinante sia derivato direttamente a rete, attraverso gli sfiori
riescano a defluire carichi inquinanti di notevole intensità e come l’effetto della laminazione non sia
sufficiente a garantire i limiti di legge rispetto agli inquinanti:
0
500
1000
1500
0
5000
10000
15000
0
25000
50000
75000
0
1000
2000
3000
Thu 1Jan 2004
1.00 2.00 3.00
BO
D5
(mg
/l)T
SS
(mg
/l)T
CO
LI (
UFC
/l)C
OD
(mg
/l)
Date/Time
10000 60000 70000 79 78 333
0
500
1000
-0
2000
4000
6000
0
20000
40000
60000
0
1000
2000
Thu 1Jan 2004
1.00 2.00 3.00
BO
D5
(mg
/l)T
SS
(mg
/l)T
CO
LI (
UFC
/l)C
OD
(mg
/l)
Date/Time
10000 60000 70000 79 78 333 76
Figura 11: Confronto pollutogrammi tra i diversi sfiori e lo scarico a depurazione h=13 mm durata t=30’(a) e 60’(b)
I pollutogrammi per diverse durate e diverse intensità mostrano come all’aumentare dell’intensità di
pioggia aumenti il picco inquinante in termini di concentrazioni:
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
Thu 1Jan 2004
1.00 2.00 3.00
TS
S (
mg
/l)
Date/Time
10000
Figura 12: Tss scaricatore 10000 per h=13 e t=15’,30’, 45’ e 60’.
15’
30’
45’
60’
a b
119
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
Thu 1Jan 2004
1.00 2.00 3.00
T
SS
(m
g/l)
Date/Time
10000
Figura 13: Tss scaricatore 10000 per t=30’ e h=2 mm, 9 mm, 13 mm, 20 mm.
4.6 VOLUME CARICO INQUINANTE
Di seguito sono riassunti i vari eventi simulati in termini di durata e altezza di pioggia per i vari
inquinanti:
Pioggia Durata BOD 5 tot BOD 5 depBOD 5
sfioriTSS tot TSS dep TSS sfiori TColi tot TColi dep TColi sfiori COD tot COD dep COD sfiori Vol tot Vol dep Vol sfiori
mm minuti kg kg kg kg kg kg UFC UFC UFC kg kg kg m 3 m 3 m 3
2 60 156 154 2 734.8 727 7.8 2.10E+09 1.95E+09 1.49E+08 77.5 72 5.5 9.96E+02 9.76E+02 19.55 60 481.6 453 28.6 1313 1230 83 2.09E+10 1.93E+10 1.56E+09 760 706 54 1.74E+03 1.67E+03 719 60 1000 660 340 2430 1480 950 5.07E+10 3.26E+10 1.81E+10 1857 1180 677 2.37E+03 1.73E+03 64013 60 1371 631 740 3458 1440 2018 6.97E+10 3.15E+10 3.82E+10 2565 1150 1415 3.40E+03 1.75E+03 165420 60 1505 535 970 4297 1310 2987 7.83E+10 2.66E+10 5.17E+10 2893 971 1922 5.56E+03 1.77E+03 378640 60 1539 440 1099 4718 1490 3228 8.03E+10 2.20E+10 5.83E+10 2973 802 2171 1.20E+04 1.79E+03 102302 15 175.2 171 4.2 794.4 781 13.4 3.32E+09 2.89E+09 4.27E+08 115.9 107 8.9 1.05E+03 1.02E+03 259 15 1216 690 526 3440 1850 1590 6.26E+10 3.46E+10 2.80E+10 2297 1250 1047 2.74E+03 1.79E+03 95313 15 1452 550 902 4475 1740 2735 7.56E+10 2.74E+10 4.82E+10 2787 995 1792 3.89E+03 1.80E+03 209320 15 1535 422 1113 4868 1510 3358 8.01E+10 2.08E+10 5.93E+10 2966 756 2210 6.04E+03 1.81E+03 42282 30 165.3 162 3.3 646 635 11 2.64E+09 2.44E+09 2.02E+08 97.63 90.2 7.43 1.03E+03 1.01E+03 209 30 1125 686 439 2656 1360 1296 5.78E+10 3.43E+10 2.35E+10 2115 1240 875 2.63E+03 1.77E+03 85613 30 1491 595 896 4406 1820 2586 7.77E+10 2.98E+10 4.79E+10 2861 1080 1781 3.71E+03 1.78E+03 192620 30 1560 476 1084 4715 1540 3175 8.14E+10 2.36E+10 5.78E+10 3011 861 2150 5.84E+03 1.79E+03 40492 45 160.8 158 2.8 740.6 731 9.6 2.36E+09 2.19E+09 1.70E+08 87.22 81 6.22 1.01E+03 9.92E+02 219 45 1052 680 372 2513 1440 1073 5.37E+10 3.39E+10 1.98E+10 1966 1230 736 2.50E+03 1.75E+03 74713 45 1422 623 799 3654 1370 2284 7.39E+10 3.13E+10 4.26E+10 2722 1130 1592 3.56E+03 1.77E+03 178520 45 1534 524 1010 4631 1690 2941 8.00E+10 2.62E+10 5.38E+10 2955 952 2003 5.69E+03 1.78E+03 3907
715 anno 463500 436000 27500 397000 345000 52000 3.37E+12 2.23E+12 1.14E+12 96640 62000 34640 2271000 2200000 71000137.6 estate 410300 399000 11300 319300 298000 21300 1.07E+12 5.77E+11 4.91E+11 29690 15400 14290 2079000 2060000 19000
Tabella 4: volumi liquidi e inquinanti
Oltre agli eventi sopraindicati sono state simulate le precipitazioni relative all’anno 2005, come
precedentemente illustrato:
20 mm
13 mm
9 mm
120
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Jan 2004 Apr Jul Oct Jan 2005
Rai
nfal
l (m
m)
Date/Time
1
Figura 14: piogge relative all’anno 2005 .
concentrando poi l’attenzione sugli eventi estivi
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Jun2005
Jul Aug Sep
Ra
infa
ll (m
m)
Date/Time
1
Figura 15: particolare piogge periodo estivo.
121
La figura 16 mostra come il rapporto tra i volumi totali e i volumi defluiti attraverso gli sfiori sia di
tipo lineare. L’intercetta tra la linea di interpolazione e l’asse delle ascisse fornisce la quantità, in
termini di volumi, che defluisce direttamente a depurazione senza che lo sfioro abbia inizio.
0
1000
2000
3000
4000
5000
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000
Vol [m 3 ]
VolSfiori[m 3 ]
15
30
45
60
Figura 16: Rapporto volumi totali effluenti dal bacino-volumi immessi nel Petraia.
Il rapporto tra volumi effluenti dagli sfiori e volumi totali può essere riassunto da una relazione del
tipo:
1736−= totsfiori VV
Riportando graficamente i valori raggruppati per durata e per inquinante, si ha:
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
h [mm]
Tss [kg ]
TSS tot
TSS sfiori
15'
0
500
1000
1500
2000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
h [mm]
BOD 5
[kg ]
BOD5 tot
BOD5 sfiori
15'
0
1000
2000
3000
4000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
h [mm]
COD [kg ]
COD tot
COD sfiori
15'
0.00E+00
2.00E+10
4.00E+10
6.00E+10
8.00E+10
1.00E+11
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
h [mm]
TColi [UFC ]
TColi tot
TColi sfiori
15'
Figura 17: rapporto precipitazione-quantità per le varie fonti inquinanti. Durata 15’.
122
0
1000
2000
3000
4000
5000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
h [mm]
Tss [kg ]
TSS tot
TSS sfiori
30'
0
500
1000
1500
2000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
h [mm]
BOD 5
[kg ]
BOD5 tot
BOD5 sfiori
30'
0
1000
2000
3000
4000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
h [mm]
COD [kg ]
COD tot
COD sfiori
30'
0.00E+00
2.00E+10
4.00E+10
6.00E+10
8.00E+10
1.00E+11
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
h [mm]
Tcoli [UFC ]
TColi tot
TColi sfiori
30'
Figura 18: rapporto precipitazione-quantità per le varie fonti inquinanti. Durata 30’.
0
1000
2000
3000
4000
5000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
h [mm]
Tss [kg ]
TSS tot
TSS sfiori
45'
0
500
1000
1500
2000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
h [mm]
BOD 5
[kg ]
BOD5 tot
BOD5 sfiori
45'
0
1000
2000
3000
4000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
h [mm]
COD [kg ]
COD tot
COD sfiori
45'
0.00E+00
2.00E+10
4.00E+10
6.00E+10
8.00E+10
1.00E+11
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
h [mm]
TColi [UFC ]
TColi tot
TColi sfiori
45'
Figura 19x: rapporto precipitazione-quantità per le varie fonti inquinanti. Durata 45’.
123
0
1000
2000
3000
4000
5000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
h [mm]
Tss [kg ]
TSS tot
TSS sfiori
1h
0
500
1000
1500
2000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
h [mm]
BOD 5
[kg ]
BOD5 tot
BOD5 sfiori
1h
0
1000
2000
3000
4000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
h [mm]
COD [kg ]
COD tot
COD sfiori
1h
0.00E+00
2.00E+10
4.00E+10
6.00E+10
8.00E+10
1.00E+11
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
h [mm]
TColi [UFC ]
TColi tot
TColi sfiori
1h
Figura 20: rapporto precipitazione-quantità per le varie fonti inquinanti. Durata 60’.
Dalle figure 17,18,19 e 20 è subito possibile osservare, a parità di durata, come ci sia una aumento
del volume solido uscente dall’intera rete, con l’altezza di pioggia h, fino a raggiungere un valore
asintotico, legato alla durata del tempo asciutto e agli altri fattori precedentemente descritti. La
stessa cosa si osserva per le quantità direttamente immesse nel Petraia, con la differenza che, per le
piogge con altezze minori, i primi millimetri non siano in grado di apportare né sostanze inquinanti
né flussi liquidi (fig. 17,18,19 e 20), grazie alla funzione delle soglie presenti negli scaricatori finali.
Analizzando le piogge con la stessa altezza (figura 21) si osserva che al diminuire della durata della
pioggia (e quindi all’aumentare dell’intensità) i carichi d’inquinanti, in termini di massa totale,
tendono ad aumentare, fino a piogge di 13 mm. Per piogge di altezze maggiori i carichi tendono
invece a rimanere costanti, in relazione alla capacità di dilavamento della pioggia, che per altezze
molto elevate, rimuoverà le stesse quantità di inquinante.
124
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
10 20 30 40 50 60 70 80
durata [min]
Tss [kg ]
2 mm Tot
2 mm Sfiori
9 mm Tot
9 mm Sfiori
13 mm Tot
13 mm Sfiori
20 mm Tot
20 mm Sfiori
0.00E+00
2.00E+10
4.00E+10
6.00E+10
8.00E+10
10 20 30 40 50 60 70 80
durata [min]
TColi [UFC ]
2 mm Tot
2 mm sfiori
9 mm Tot
9 mm sfiori
13 mm Tot
13 mm sfiori
20 mm Tot
20 mm sfiori
0
500
1000
1500
2000
10 20 30 40 50 60 70 80
durata [min]
BOD 5
[kg ]
2 mm Tot
2 mm Sfiori
9 mm Tot
9 mm Sfiori
13 mm Tot
13 mm Sfiori
20 mm Tot
20 mm Sfiori
0
1000
2000
3000
4000
10 20 30 40 50 60 70 80
durata [min]
COD [Kg ]
2 mm Tot
2 mm sfiori
9 mm tot
9 mm sfiori
13 mm Tot
13 mm sfiori
20 mm Tot
20 mm sfiori
Figura 21: Tss scaricatore 10000 per t=30’ e h=2 mm, 9 mm, 13 mm, 20 mm.
Quindi, grazie alle quantità calcolate attraverso il codice di calcolo, si costruiscono le curve che
mettono in relazione i volumi provenienti dal bacino ed effluenti con i relativi carichi inquinanti:
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000
Vol [m 3 ]
Tss [kg ]
TSS tot
TSS sfiori
0
500
1000
1500
2000
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000
Vol [m 3 ]
BOD 5
[kg ]
BOD5 tot
BOD5 sfiori
0.00E+00
2.00E+10
4.00E+10
6.00E+10
8.00E+10
1.00E+11
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000
Vol [m 3 ]
Tcoli [UFC ]
TColi tot
TColi sfiori
0
1000
2000
3000
4000
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000
Vol [m 3 ]
COD [kg ]
COD tot
COD sfiori
Figura 22: Relazioni tra volumi liquidi immessi nella rete-quantità d’inquinanti direttamente immessi totali e nel
Petraia, per le varie fonti inquinanti.
125
Come mostrato dalla prima figura, i carichi inquinanti immessi nella rete mostrano inizialmente un
andamento ad “S”, con bassi carichi inquinanti per ridotti volumi immessi che crescono meno che
proporzionalmente con l’aumentare del volume immesso, per aumentare successivamente fino a
raggiungere un valore asintotico. La crescita degli inquinanti immessi nel petraia segue invece un
andamento subito fortemente crescente, per poi diminuire e raggiungere, al solito, dei valori
asintotici, funzione del massimo accumulo sul bacino. Questi andamenti possono essere riassunti
attraverso le:
( ) ( )
( ) ( )cbVtot
bVs
Sfiori
tot
fiori
eaCODTColiBODTss
eaCODTColiBODTss
−
−
−=
−=
1,,
1,,
5
5
In cui, per ogni tipologia inquinante e distinguendo tra gli sfiori e il totale immesso, si hanno i
coefficienti:
COD BOD 5 Tss TColi COD BOD 5 Tss TColia [kg] 2246 1134 3382 6.00E+10 2968 1560 4884 8.00E+10
b [1/m 3 ] 0.00065 0.000652 0.000626 0.000658 0.001465 0.001171 0.000744 0.001358c [-] 15.61 6.198 3.385 11.63
Sfiori Totali
Tabella 5: Coefficienti relazioni volume totale,sfiorato-massa totale,sfiorata
Le relazioni esistenti tra le masse immesse nella rete e quelle sfiorate mostrano un andamento
chiaramente asintotico, per cui, se inizialmente si osserva una forte laminazione dei carichi effluenti
dagli sfiori per bassi valori di massa immessi all’aumentare della massa immessa nella rete, i valori
effluenti dagli sfiori tenderanno, invece, a coincidere con la massa totale immessa (figura 23):
126
-1000
1000
3000
5000
7000
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
Tss tot [kg]
Tss Sfiori[kg ]
15
30
45
60
0.00E+00
2.00E+10
4.00E+10
6.00E+10
8.00E+10
0.00E+00 2.00E+10 4.00E+10 6.00E+10 8.00E+10
TColi [UFC]
TColi Sfiori[UFC ]
15
30
45
60
0
1000
2000
3000
4000
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
COD [kg]
COD Sfiori [kg ]
15
30
45
60
0
500
1000
1500
2000
0 500 1000 1500 2000
BOD 5 [kg]
BOD 5
Sfiori [kg ]
15
30
45
60
Figura 23: Relazioni tra totali immessi nella rete-direttamente immessi nel Petraia, per le varie fonti inquinanti.
Come prima questi andamenti possono essere riassunti mediante relazioni del tipo:
( ) ( ) ( )( )btotCODTColiBODTssa
totSfiori eCODTColiBODTssCODTColiBODTss ,,55
51,,,, ⋅−−=
In cui a e b valgono, per ogni inquinante:
COD BOD 5 Tss TColia [kg] 4.47E-08 3.96E-08 5.66E-05 2.28E-05
b [1/m 3 ] 2.136 2.335 1.169 2.47E+00 Tabella 6: Coefficienti relazioni massa totale-massa sfiorata
127
CAPITOLO 5
5.1 SCENARIO PROGETTUALE 1
Lo scenario progettuale 1 (Tav. 4.1) prevede la realizzazione di nuove condotte, l’adeguamento
dell’altezza di alcune soglie sfioranti ed il potenziamento della stazione di sollevamento di via
Palermo al fine di garantire che nel periodo estivo (Maggio-Settembre) si registrino sversamenti in
Pietraia con frequenza minore, ovvero con tempi di ritorno superiori ad 1 anno. Dall’analisi
idrologica dei dati di pioggia registrati tra gli anni 1981-2001 si è ricavato che l’altezza di pioggia,
assunta oraria a favore di sicurezza, avente tempo di ritorno 1 anno è di 15 mm. Di seguito si riporta
lo schema generale della soluzione progettuale. In Tav. 5 si riportano i profili delle condotte e i
particolari costruttivi della vasca e dello sfioro in Petraia.
leopoldina 1X1.5leopoldina 1x1.5
leopoldina 1x1.5
=1000
=800
leopoldina 0.75x1
leopoldina 0.75x1=800
ovoidale 600
=400=600
ovoidale
600
=200
=200
=600
ret t. 0.87x0.79
arco 0.55x0.38
=600
=600
=400
=550
=1000
=1000
=600
leopoldina 0.75x1
=1100
attr. =1100
=1100
=700
=600 da
PZ420 a PZ419
=600
=600
1-sostituzione condotta attuale conuna di diametro 700mm che recapitanella stazione di sollevamento
2-sostituzione condotta esistenteda 600mm con una da 1100 mm
3-innanlzamento soglia di sfioro PZ420 di 15 cm e sostituzione tubo da 200 mm con tubo da 600
5-vasca da 3000 mc
4-potenziamento stazione per totali 900l/s
6-condotta in pressione da 600mm e condotta a gravità da 300mm
=300
7-realizzazione di unosfioro dalla vasca
Fig. 1 Schema generale rete di progetto
Pertanto assumendo tale altezza di pioggia si sono condotte le simulazioni e si è determinata la
seguente soluzione progettuale che prevede:
128
1. realizzazione di una condotta lungo Via Apuanea e rimozione dell’esistente a partire dal
nodo N0081 fino alla stazione di sollevamento di via Palermo (stazione 10). Tale condotto
dovrà avere un diametro di 700mm e contribuisce sostanzialmente ad evitare che vi siano
scarichi in Pietraia dallo sfioro 6 e 7, rispettivamente nodo 60000 e nodo 70000 nella
schematizzazione di calcolo adottata. Si riporta di seguito lo schema della condotta
utilizzato nella simulazione con l’indicazione della nomenclatura dei nodi. In tale
particolare la condotta in oggetto si diparte dal nodo 52 (corrispondente al nodo N0081)
fino alla stazione di sollevamento.
=200
=600=400
rett. 0.87x0.79arco 0.55x0.38
=600
=600
=1000
=1000
=1100
attr. =1100
=700
=600
1-sostituzione condotta attuale conuna di diametro 700mm che recapitanella stazione di sollevamento
=30
Fig. 2 Particolare della condotta da realizzare lungo via Apuanea (tratto N0081-stazione di
sollevamento)
2. sostituzione della condotta lungo via Gorizia, a partire dal nodo N0076 (ovvero in
prossimità di esso) fino alla stazione di sollevamento di via Palermo, prevedendo un
attraversamento del Pietraia in prossimità di quello già attualmente esistente. Tale condotta
dovrà avere un diametro di 1100mm e dovrà sottopassare la condotta proveniente da Via
Albereta in prossimità del nodo PZ420. Infatti nel nodo PZ420 attualmente è posizionata
una soglia e vi è un tubo di diametro 200 mm che recapita le acque sostanzialmente nere
nella condotta attualmente passante lungo via Gorizia. In tale nodo si prevede
l’introduzione di un tubo da 600 mm il quale dovrà recapitare nella condotta di progetto
sottopassante il nodo in esame. Di seguito si riporta lo schema dei nodi adottato nelle
simulazioni di calcolo. In Fig. 3 si visualizza il tratto di progetto da realizzare lungo via
129
Gorizia. Inoltre si evidenzia come dal nodo 420 (PZ420) sia previsto il nuovo orifizio del
diametro di 600 mm che deriva le acque provenienti da via Albereta nella nuova condotta
sottopassante.
leopoldina 1X1.5
leopoldina 1x1.5
leopoldina 1x1.5
leopoldina 1x1.5
=1000
leopoldina 0.75x1
leopoldina 0.75x1
ovoidale 600
=200
=200
=600
rett. 0.87x0.79
=600
leopoldina 0.75x1
=1100
attr. =1100
=1100
=600 da
PZ420 a PZ419
2-sostituzione condotta esistenteda 600mm con una da 1100 mm
4-potenziamento stazione per totali 900l/s
Fig. 3 Tratto da realizzare lungo via Gorizia a partire dal nodo N0076 fino alla stazione di
sollevamento
3. Innalzamento soglia di sfioro nel pozzetto PZ 420 di 15 cm e sostituzione dell’orifizio da
200mm con uno da 600mm. Di seguito si riporta la localizzazione in mappa dell’intervento
e una foto dello sfioro in esame
Fig. 4 Sfioro verso lo scarico C
Soglia da elevare di 15 cm
130
leopoldina 1X1.5
le opoldina 1x1.5
leopoldina 1x1.5
leopoldina 1x1.5
leopoldina 0.75x1
leopoldina 0.75x1
=200
=200
=600leopoldina 0.75x1
=1100
attr. =1100
=1100
=600 da
PZ420 a PZ419
2-sostituzione condotta esistenteda 600mm con una da 1100 mm
3-innanlzamento soglia di sfioro PZ420 di 15 cm e sostituzione tubo da 200 mm con tubo da 600
4-potenziamento stazione per totali 900l/s
Fig. 5 Localizzazione dello sfioro la cui soglia va innalzata di 15 cm
4. Ampliamento della stazione di sollevamento di Via Palermo con l’istallazione di nuove
pompe atte a sollevare una portata massima di 900l/s. Ovvero si prevede che le pompe
presenti dovranno continuare a recapitare nel depuratore e mantenere lo stesso regime di
funzionamento attuale, viceversa quelle di progetto dovranno recapitare i volumi eccedenti
attraverso una condotta in pressione nella vasca di progetto.
=200
=600
rett. 0.87x0.79
=600
=400
=1100
attr. =1100
=60
4-potenziamento stazione per totali 900l/s
=300
Fig. 6 Intervento di potenziamento stazione di Via Palermo
131
5. realizzazione di una vasca capace di trattenere circa 3000 mc durante il periodo di pioggia.
Di seguito si riporta l’ubicazione in mappa della vasca e lo schema della medesima con
l’indicazione delle quote altimetriche e geometriche. Come si evince dalla figura il livello
di massimo invaso è a quota 2 m s.l.m., mentre la quota del fondo è posta a -0.45m s.l.m.
Inoltre le dimensioni geometriche in pianta della struttura sono 35m x 35m, per una
superficie totale occupata di 1125 mq.
=600
5-vasca da 3000 mc
7-realizzazione di unosfioro dalla vasca
Fig. 7 Particolare vasca da realizzare nella zona del vecchio depuratore
35
35
1
2,45
3.2ms.l.m.4.2ms.l.m.
2ms.l.m.
-0.45ms.l.m.
A A
0,6
da S
.S.
vers
o S
.S.
sfioro
sfioro
17
1 3000mc
0,3
copertura
0,95
Fig. 8 Caratteristiche geometriche della vasca
132
6. realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 600mm che convogli i volumi
eccedenti (stimati in circa 3000mc) dalla stazione di via Palermo verso la realizzando vasca
di accumulo nella zone del vecchio depuratore e realizzazione di una condotta a gravità del
diametro di 300mm per lo svuotamento della vasca e recapito verso la stazione di
sollevamento di Via Palermo. Si riporta di seguito lo schema della condotta in pressione
utilizzato nella simulazione con l’indicazione della nomenclatura dei nodi.
=4
00
=550
=600
=600
1-sostituzione condotta attuale conuna di diametro 700mm che recapitanella stazione di sollevamento
5-vasca da 3000 mc
o stazione
6-condotta in pressione da 600mm e condotta a gravità da 300mm
=300
7-realizzazione di unosfioro dalla vasca
Fig. 9 Individuazione collocamento nuove condotte da e per la vasca e stazione di
sollevamento
7. realizzazione di uno sfioro dalla vasca verso il petraia. Tale sfioro permette di evacuare i
volumi eccedenti e inoltre permette l’utilizzo della vasca anche come sedimentatore al fine
di migliorare la qualità dell’effluente. Lo sfioro sarà costituito da uno stramazzo
rettangolare (1x0.95m) e recapitante in una tubazione di 800mm che scarica in Pietraia
(vedi Tav. 5)
133
=600
5-vasca da 3000 mc
7-realizzazione di unosfioro dalla vasca
Fig. 10 realizzazione di uno sfioro dalla vasca verso il Petraia
2ms.l.m.
3.2ms.l.m.
0.95
0.8
1
sfioro rettangolare1x0.95
1
2.7
0.3ms.l.m.
23
condotta circolare da 800mm
Fig. 11 Particolare dello sfioro con indicazione della geometria e delle quote
134
Di seguito si riportano alcuni degli idrogrammi più significativi:
Fig. 12 Idrogramma della condotta che recapita al depuratore.
Fig. 13 Idrogramma della condotta di progetto 5455 che recapita alla vasca.
135
Fig. 14 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Repubblica (Scarico 6)
Fig. 15 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Carducci (Scarico A);
l’idrogramma è dovuto al solo apporto di acque chiare provenienti dal viale, non vi è sfioro.
136
Fig. 16 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Giacomelli (Scarico B);
l’idrogramma è dovuto al solo apporto di acque chiare provenienti dal piccolo bacino sotteso
dal nodo PZ418.
Fig. 17 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Gorizia (Scarico C)
137
Fig. 18 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Palermo (Scarico 7)
138
5.2 SCENARIO PROGETTUALE 2
Lo scenario progettuale 2 (Tav. 4.2) prevede sostanzialmente interventi simili a quello dello
scenario progettuale 1: la realizzazione di nuove condotte, l’adeguamento dell’altezza di alcune
soglie sfioranti ed il potenziamento della stazione di sollevamento di via Palermo al fine di garantire
che nel periodo estivo (Maggio-Settembre), anche in caso di volumi superiori a quelli della vasca di
progetto, si registrino sversamenti in Pietraia con un forte abbattimento del carico inquinante. Si è
scelta di simulare una pioggia di 18 mm/h e di durata un’ora (corrispondente a 4000mc sversati in
Petraia in assenza della realizzazione dell’intervento in oggetto, ovvero nello stato attuale), dal
momento che dall’analisi di qualità si è visto che l’andamento degli inquinanti in funzione dei
volumi sfiorati risulta essere asintotico per volumi superiori a 4000mc, ovvero anche forti
incrementi di volumi sfiorati determinano un incremento minimo (<10%) degli inquinanti nel corpo
idrico ricettore. Di seguito si riporta lo schema generale della soluzione progettuale. In Tav. 5 si
riportano i profili delle condotte e i particolari costruttivi della vasca e dello sfioro in Petraia.
leopoldina 1X1.5leopoldina 1x1.5
leopoldina 1x1.5
=1000
=800
leopoldina 0.75x1
leopoldina 0.75x1=800
ovoidale 600
=400=600
ovoidale 60
0
=200
=200
=600
rett. 0.87x0.79
arco 0.55x0.38
=600
=600
=400
=550
=1000
=1000
=600
leopoldina 0.75x1
=1100
attr. =1100
=1100
=700
=600 da
PZ420 a PZ419
=600
=600
1-sostituzione condotta attuale conuna di diametro 700mm che recapitanella stazione di sollevamento
2-sostituzione condotta esistenteda 600mm con una da 1100 mm
3-innanlzamento soglia di sfioro PZ420 di 25 cm e sostituzione tubo da 200 mm con tubo da 600 5-vasca da 4000 mc
4-potenziamento stazione per totali 1270l/s
6-condotta in pressione da 600mm e condotta a gravità da 300mm
=300
7-realizzazione di unosfioro dalla vasca
8-innanlzamento soglia di sfioro PZ004 di 5 cm
Fig. 19 Schema generale rete di progetto
139
Pertanto assumendo tale altezza di pioggia si sono condotte le simulazioni e si è determinata la
seguente soluzione progettuale che prevede:
1. realizzazione di una condotta lungo Via Apuanea e rimozione dell’esistente a partire dal
nodo N0081 fino alla stazione di sollevamento di via Palermo (stazione 10). Tale condotto
dovrà avere un diametro di 700mm e contribuisce sostanzialmente ad evitare che vi siano
scarichi in Pietraia dallo scarico 6 e 7, rispettivamente nodo 60000 e nodo 70000 nella
schematizzazione di calcolo adottata. Si riporta di seguito lo schema della condotta
utilizzato nella simulazione con l’indicazione della nomenclatura dei nodi. In tale
particolare la condotta in oggetto si diparte dal nodo 52 (corrispondente al nodo N0081)
fino alla stazione di sollevamento.
=200
=600=400
rett. 0.87x0.79
arco 0.55x0.38
=600
=600
=1000
=1000
=1100
attr. =1100
=700
=600
1-sostituzione condotta attuale conuna di diametro 700mm che recapitanella stazione di sollevamento
=30
Fig. 20 Particolare della condotta da realizzare lungo via Apuanea (tratto N0081-stazione di
sollevamento)
2. sostituzione della condotta lungo via Gorizia, a partire dal nodo N0076 (ovvero in
prossimità di esso) fino alla stazione di sollevamento di via Palermo, prevedendo un
attraversamento del Pietraia in prossimità di quello già attualmente esistente. Tale condotta
dovrà avere un diametro di 1100mm e dovrà sottopassare la condotta proveniente da Via
Albereta in prossimità del nodo PZ420. Infatti nel nodo PZ420 attualmente è posizionata
una soglia e vi è un tubo di diametro 200 mm che recapita le acque sostanzialmente nere
nella condotta attualmente passante lungo via Gorizia. In tale nodo si prevede
l’introduzione di un tubo da 600 mm il quale dovrà recapitare nella condotta di progetto
140
sottopassante il nodo in esame. Di seguito si riporta lo schema dei nodi adottato nelle
simulazioni di calcolo. In Fig. 21 si visualizza il tratto di progetto da realizzare lungo via
Gorizia. Inoltre si evidenzia come dal nodo 420 (PZ420) sia previsto il nuovo orifizio del
diametro di 600 mm che deriva le acque provenienti da via Albereta nella nuova condotta
sottopassante.
leopoldina 1X1.5
le opoldina 1x1.5
leopoldina 1x1.5
leopoldina 0.75x1
leopoldina 0.75x1
=200
=200
=600leopoldina 0.75x1
=1100
attr. =1100
=1100
=600 da
PZ420 a PZ419
2-sostituzione condotta esistenteda 600mm con una da 1100 mm
4-potenziamento stazione per totali 1270l/s
Fig. 21 Tratto da realizzare lungo via Gorizia a partire dal nodo N0076 fino alla stazione di
sollevamento
3. Innalzamento soglia di sfioro nel pozzetto PZ 420 di 25 cm e sostituzione dell’orifizio da
200mm con uno da 600mm. Di seguito si riporta la localizzazione in mappa dell’intervento
e una foto dello sfioro in esame
Fig. 22 Sfioro verso lo scarico C
Soglia da elevare di 25 cm
141
leopoldina 1X1.5
leop oldina 1 x1.5
ldina 1x1.5
leopoldina 0.75x1
leopoldina 0.75x1
=200
=200
=600
leopoldina 0.75x1
=1100
attr. =1100
=1100
=600 da
PZ420 a PZ419
2-sostituzione condotta esistenteda 600mm con una da 1100 mm
3-innanlzamento soglia di sfioro PZ420 di 25 cm e sostituzione tubo da 200 mm con tubo da 600
4-potenziamento stazione per totali 1270l/s
Fig.
23 Localizzazione dello sfioro la cui soglia va innalzata di 25 cm
4. Ampliamento della stazione di sollevamento di Via Palermo con l’istallazione di nuove
pompe atte a sollevare una portata massima di 1270l/s. Ovvero si prevede che le pompe
presenti dovranno continuare a recapitare nel depuratore e mantenere lo stesso regime di
funzionamento attuale, viceversa quelle di progetto dovranno recapitare i volumi eccedenti
attraverso una condotta in pressione nella vasca di progetto.
rett
=600
=400
0
r. =1100
=600
4-potenziamento stazione per totali 1270l/s
=300
Fig. 24 Intervento di potenziamento stazione di Via Palermo
142
5. realizzazione di una vasca capace di trattenere circa 4000 mc durante il periodo di pioggia.
Di seguito si riporta l’ubicazione in mappa della vasca e lo schema della medesima con
l’indicazione delle quote altimetriche e geometriche. Come si evince dalla figura il livello
di massimo invaso è a quota 2 m s.l.m., mentre la quota del fondo è posta a -0.5m s.l.m.
Inoltre le dimensioni geometriche in pianta della struttura sono 40m x 40m, per una
superficie totale occupata di 1600 mq.
=550
=600
5-vasca da 4000 mc
6-condotta in pressione da 600mm e condotta a gravità da 300mm
7-realizzazione di unosfioro dalla vasca
Fig. 25 Particolare vasca da realizzare nella zona del vecchio depuratore
143
40
40
1
2,5
3.2ms.l.m.4.2ms.l.m.
2ms.l.m.
-0.5ms.l.m.
A A
0,6
da S
.S.
vers
o S
.S.
sfioro.1
19,5
sfioro
4000mc
0,3
0,95
copertura
Fig. 26 Caratteristiche geometriche della vasca
6. realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 600mm che convogli i volumi
eccedenti (stimati in circa 4000mc) dalla stazione di via Palermo verso la realizzanda vasca
di accumulo nella zone del vecchio depuratore e realizzazione di una condotta a gravità del
diametro di 300mm per lo svuotamento della vasca e recapito verso la stazione di
sollevamento di Via Palermo. Si riporta di seguito lo schema della condotta in pressione
utilizzato nella simulazione con l’indicazione della nomenclatura dei nodi.
144
=60
=600
=400
=550
=1100
=700=6
00
=600
1-sostituzione condotta attuale conuna di diametro 700mm che recapitanella stazione di sollevamento
5-vasca da 4000 mc
4-potenziamento stazione per totali 1270l/s
6-condotta in pressione da 600mm e condotta a gravità da 300mm
=300
Fig. 27 Individuazione collocamento nuove condotte da e per la vasca e stazione di
sollevamento
7. realizzazione di uno sfioro dalla vasca verso il Petraia. Tale sfioro permette di evacuare
eventuali volumi eccedenti e inoltre permette l’utilizzo della vasca anche come
sedimentatore al fine di migliorare la qualità dell’effluente. Lo sfioro sarà costituito da uno
stramazzo rettangolare (1x0.95m) e recapitante in una tubazione di 800mm che scarica in
Pietraia (vedi Tav. 5)
145
5-vasca da 4000 mc
7-realizzazione di unosfioro dalla vasca
Fig. 28 realizzazione di uno sfioro dalla vasca verso il Petraia
2ms.l.m.
3.2ms.l.m.
0.95
0.8
1
sfioro rettangolare1x0.95
1
2.7
0.3ms.l.m.
23
condotta circolare da 800mm
Fig. 29 Particolare dello sfioro con indicazione della geometria e delle quote
146
8. Innalzamento soglia di sfioro nel pozzetto PZ 004 di 5 cm. Di seguito si riporta la
localizzazione in mappa dell’intervento e una foto dello sfioro in esame
Fig. 30 Sfioro verso lo scarico A
leopoldina 1X1.5
leopoldina 1x1.5
leopoldina 1x1.5
1x1.5
=1000
=800
ovoidale 600
=400=600
ovoidale 600
8-innanlzamento soglia di sfioro PZ004 di 5 cm
Fig. 31 Localizzazione dello sfioro la cui soglia va innalzata di 5 cm
Soglia da innalzare di 5cm
147
Di seguito si riportano alcuni degli idrogrammi più significativi:
Fig. 32 Idrogramma della condotta che recapita al depuratore.
Fig. 33 Idrogramma della condotta di progetto 5455 che recapita alla vasca.
148
Fig. 34 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Repubblica (Scarico 6)
Fig. 35 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Carducci (Scarico A);
l’idrogramma è dovuto al solo apporto di acque chiare provenienti dal viale, non vi è sfioro.
149
Fig. 36 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Giacomelli (Scarico B);
l’idrogramma è dovuto al solo apporto di acque chiare provenienti dal piccolo bacino sotteso
dal nodo PZ418.
Fig. 37 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Gorizia (Scarico C)
150
Fig. 38 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Palermo (Scarico 7)
151
5.3 SCENARIO PROGETTUALE 3
Lo scenario progettuale 3 (Tav. 4.3) prevede due varianti ovvero lo scenario 3a e lo scenario 3b. In
entrambi si prevede la realizzazione di nuove condotte, l’adeguamento dell’altezza di alcune soglie
sfioranti, la realizzazione di un nuovo impianto di sollevamento e l’adeguamento della stazione di
sollevamento di via Palermo al fine di garantire che nel periodo estivo (Maggio-Settembre) si
registrino sversamenti in Pietraia con frequenza minore, ovvero con tempi di ritorno superiori ad 1
anno. Dall’analisi idrologica dei dati di pioggia registrati tra gli anni 1981-2001 si è ricavato che
l’altezza di pioggia, assunta oraria a favore di sicurezza, avente tempo di ritorno 1 anno è di 15 mm.
Di seguito si riporta lo schema generale della soluzione progettuale.
leopoldina 1X1.5
l eopol dina 1x1. 5
opoldina 1x1.5
=1000
=800
leopoldina 0.75x1
leopoldina 0.75x1
=200
=200
=600
rett. 0.87x0.79
arco 0.55x0.38
=600
=600
=400
=550
=1000
=1000
=600
leopoldina 0.75x1
=1100
=1100
=700
=600 da
PZ420 a PZ419
1-sostituzione condotta attuale conuna di diametro 700mm che recapitanella stazione di sollevamento
2-sostituzione condotta esistenteda 600mm con una da 1100 mm
3-innanlzamento soglia di sfioro PZ420 di 15 cm e sostituzione tubo da 200 mm con tubo da 600 5-vasca da 3000 mc
4-stazione di sollevamento per totali 380l/s
7-realizzazione di unosfioro dalla vasca
attr. =500
scen
ario
3a=3
00
=300
=500
=500
scen
ario
3b=6
00
8-nuova stazione di sollevamentoper totali 600l/s
9-(scenario 3a) condottain pressione da 500mm
6-scenario 3a: condotta in pressione da 300mm e condotta a gravità da 300mm scenario 3b: condotta in pressione da 600 mme condotta a gravità da 300mm
10-(scenario 3b) condottain pressione da 500mm
Fig. 39 Schema generale rete di progetto
Pertanto assumendo tale altezza di pioggia si sono condotte le simulazioni e si è determinata la
seguente soluzione progettuale che prevede:
1 Scenario 3a e 3b: si prevede la realizzazione di una condotta lungo Via Apuanea e
rimozione dell’esistente a partire dal nodo N0081 fino alla stazione di sollevamento di via
152
Palermo (stazione 10). Tale condotto dovrà avere un diametro di 700mm e contribuisce
sostanzialmente ad evitare che vi siano scarichi in Pietraia dallo sfioro 6 e 7,
rispettivamente nodo 60000 e nodo 70000 nella schematizzazione di calcolo adottata. Si
riporta di seguito lo schema della condotta utilizzato nella simulazione con l’indicazione
della nomenclatura dei nodi. In tale particolare la condotta in oggetto si diparte dal nodo 52
(corrispondente al nodo N0081) fino alla stazione di sollevamento.
00
=550
=1000
=700
1-sostituzione condotta attuale conuna di diametro 700mm che recapitanella stazione di sollevamento
=300
=500
Fig. 40 Particolare della condotta da realizzare lungo via Apuanea (tratto N0081-stazione di
sollevamento)
2 Scenario 3a e scenario 3b: si prevede la sostituzione della condotta lungo via Gorizia, a
partire dal nodo N0076 (ovvero in prossimità di esso) fino al pozzetto PZ127, in prossimità
del quale verrà realizzata la nuova stazione di sollevamento. Tale condotta dovrà avere un
diametro di 1100mm e dovrà sottopassare la condotta proveniente da Via Albereta in
prossimità del nodo PZ420. Infatti nel nodo PZ420 attualmente è posizionata una soglia e vi
è un tubo di diametro 200 mm che recapita le acque sostanzialmente nere nella condotta
attualmente passante lungo via Gorizia. In tale nodo si prevede l’introduzione di un tubo da
600 mm il quale dovrà recapitare nella condotta di progetto sottopassante il nodo in esame.
Di seguito si riporta lo schema dei nodi adottato nelle simulazioni di calcolo. In Fig. 41 si
visualizza il tratto di progetto da realizzare lungo via Gorizia. Inoltre si evidenzia come dal
153
nodo 420 (PZ420) sia previsto il nuovo orifizio del diametro di 600 mm che deriva le acque
provenienti da via Albereta nella nuova condotta sottopassante.
leopoldina 1X1.5
leopoldina 1x1.5
leopoldina 1x1.5
leopoldina 1x1.5
leopoldina 0.75x1
leopoldina 0.75x1
=200
=200
=600
leopoldina 0.75x1
=1100
=1100
=600 da
PZ420 a PZ419
2-sostituzione condotta esistenteda 600mm con una da 1100 mm
3-innanlzamento soglia di sfioro PZ420 di 15 cm e sostituzione tubo da 200 mm con tubo da 600
4-stazione di sollevamento per totali 380l/s
attr. =500
Fig. 41 Tratto da realizzare lungo via Gorizia a partire dal nodo N0076 fino alla stazione di
sollevamento
3 Scenario 3a e 3b: Innalzamento soglia di sfioro nel pozzetto PZ 420 di 15 cm e sostituzione
dell’orifizio da 200mm con uno da 600mm. Di seguito si riporta la localizzazione in mappa
dell’intervento e una foto dello sfioro in esame
Fig. 42 Sfioro verso lo scarico C
Soglia da elevare di 15 cm
154
leopoldina 1X1.5
l eop oldina 1x1.5
leopoldina 1x1.5
leopoldina 0.75x1
leopoldina 0.75x
=200
=200
00
leopoldina 0.75x1
=1100
=1100
=600 da
PZ420 a PZ419
2-sostituzione condotta esistenteda 600mm con una da 1100 mm
3-innanlzamento soglia di sfioro PZ420 di 15 cm e sostituzione tubo da 200 mm con tubo da 600
attr
Fig. 43 Localizzazione dello sfioro la cui soglia va innalzata di 15 cm
4 Scenario 3a e 3b: Adeguamento della stazione di sollevamento di Via Palermo per una
portata massima sollevabile di 380l/s. Ovvero si prevede che le pompe presenti dovranno
continuare a recapitare nel depuratore e mantenere lo stesso regime di funzionamento
attuale e recapitare i volumi eccedenti attraverso una condotta in pressione nella vasca di
progetto.
=200
=600
=400
=1100
4-stazione di sollevamento per totali 380l/s
attr. =500
=300
=500
=500
Fig. 44 Intervento di adeguamento stazione di Via Palermo
155
5 Scenario 3a e 3b: realizzazione di una vasca capace di trattenere circa 3000 mc durante il
periodo di pioggia. Di seguito si riporta l’ubicazione in mappa della vasca. Il livello di
massimo invaso è a quota 2 m s.l.m., mentre la quota del fondo è posta a -0.45m s.l.m.
Inoltre le dimensioni geometriche in pianta della struttura sono 35m x 35m, per una
superficie totale occupata di 1125 mq.
=600
5-vasca da 3000 mc
7-realizzazione di unosfioro dalla vasca
Fig. 45 Particolare vasca da realizzare nella zona del vecchio depuratore
6 Scenario 3a: realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 300mm che
convogli i volumi eccedenti dalla stazione di via Palermo verso la realizzando vasca di
accumulo nella zone del vecchio depuratore e realizzazione di una condotta a gravità del
diametro di 300mm per lo svuotamento della vasca e recapito verso la stazione di
sollevamento di Via Palermo. Si riporta di seguito lo schema della condotta in pressione
utilizzato nella simulazione con l’indicazione della nomenclatura dei nodi.
=600
=400
=550
1-sostituzione condotta attuale conuna di diametro 700mm che recapitanella stazione di sollevamento
=300
=300
=500
6-condotta in pressione da 300mm e condotta a gravità da 300mm
Fig. 46 Individuazione collocamento nuove condotte da e per la vasca e stazione di
sollevamento
156
Scenario 3b: realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 600mm che convogli i
volumi eccedenti dalla stazione di via Palermo e quelli provenienti dalla nuova stazione di
sollevamento verso la realizzanda vasca di accumulo nella zone del vecchio depuratore e
realizzazione di una condotta a gravità del diametro di 300mm per lo svuotamento della vasca e
recapito verso la stazione di sollevamento di Via Palermo. Come si evince dallo schema
sottostante la condotta in pressione da 500mm proveniente dalla nuova stazione di
sollevamento si innesta sulla condotta da 600mm proveniente dalla stazione di via Palermo per
poi definitivamente recapitare alla vasca di accumulo. Si riporta di seguito lo schema della
condotte in pressione con l’indicazione della nomenclatura dei nodi.
=200
=600
=400
=550
=1100
1-sostituzione condotta attuale conuna di diametro 700mm che recapitanella stazione di sollevamento
4-stazione di sollevamento per totali 380l/s
attr. =500
=300
=500
=600
6-condotta in pressione da 600 mme condotta a gravità da 300mm
Fig. 47 Individuazione collocamento nuove condotte da e per la vasca e stazione di
sollevamento
7 Scenario 3a e 3b: realizzazione di uno sfioro dalla vasca verso il petraia. Tale sfioro
permette di evacuare i volumi eccedenti e inoltre permette l’utilizzo della vasca anche come
sedimentatore al fine di migliorare la qualità dell’effluente. Lo sfioro sarà costituito da uno
stramazzo rettangolare (1x0.95m) e recapitante in una tubazione di 800mm che scarica in
Pietraia (vedi Tav. 5)
157
=600
5-vasca da 3000 mc
7-realizzazione di unosfioro dalla vasca
Fig. 48 realizzazione di uno sfioro dalla vasca verso il Petraia
2ms.l.m.
3.2ms.l.m.
0.95
0.8
1
sfioro rettangolare1x0.95
1
2.7
0.3ms.l.m.
23
condotta circolare da 800mm
Fig. 49 Particolare dello sfioro con indicazione della geometria e delle quote
8 Scenario 3a e 3b: realizzazione di un nuovo impianto di sollevamento in prossimità
dell’attuale PZ127 per una portata massima di 600l/s.
leopoldina 0.75x1
=600
rett. 0.87x0.79
=600
=1100
=1100
attr. =500
8-nuova stazione di sollevamentoper totali 600l/s
10-(scenario 3b) condottain pressione da 500mm
Fig. 50 ubicazione planimetrica nuova stazione di sollevamento
158
9 Scenario 3a: realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 500mm dalla nuova
stazione di sollevamento verso la vasca di accumulo. Tale soluzione prevede
l’attraversamento del Petraia a monte di quello esistente.
leopoldina 0.75x1
=200
=6
rett. 0.8
=600
=400
=550
=1100
=700
2-sostituzione condotta esistenteda 600mm con una da 1100 mm
3-innanlzamento soglia di sfioro PZ420 di 15 cm e sostituzione tubo da 200 mm con tubo da 600
4-stazione di sollevamento per totali 380l/s
7-realizzazione di unosfioro dalla vasca
attr. =500
scen
ario
3a=3
00
=300
=500
=500
scen
ario
3b=60
0
9-(scenario 3a) condottain pressione da 500mm
Fig. 51 condotta in pressione da 500mm dalla nuova stazione di sollevamento alla vasca
10 Scenario 3b: in alternativa al punto 9, si prevede la realizzazione di una condotta in
pressione del diametro di 500mm che attraversa il Pietraia in corrispondenza dell’attuale
attraversamento di 400mm. Tale condotta di progetto si diparte dalla nuova stazione di
sollevamento fino alla condotta in progetto del diametro di 600mm proveniente dalla
stazione di via Palermo. Tali condotte si congiungono dopo la stazione di via Palermo in
un’unica condotta del diametro 600mm che recapita nella vasca di accumulo.
leopoldina 0.75x1
=200
=600
=600
=400
=1100
=700
=600 da
PZ420 a PZ419
attr. =500
=300
=500
8-nuova stazione di sollevamentoper totali 600l/s
10-condottain pressione da 500mm
Fig. 52 condotta in pressione da 500mm dalla nuova stazione di sollevamento
159
11) scenario 3a e 3b: Abbassamento dell’attuale attraversamento del Petraia e realizzazione di un
tratto di condotta da 400mm per recapito in tempo asciutto delle sole acque nere nella stazione di
sollevamento di Via Palermo. La quota del fondo della condotta al nodo PZ127 dovrà essere pari a -
1.45m s.l.m., mentre alla stazione di sollevamento si dovrà avere una quota del fondo pari a -1.5m
s.l.m.
200
=600
rett. 0.87x0.79
=600
=1100
=700
attr. =500
=
=500
attr. =400
11-abbassamento condotta da 400mm per recapito solo acque nere nella S.S. 10
Di seguito si riportano alcuni degli idrogrammi più significativi:
160
Fig. 53 Idrogramma della condotta che recapita al depuratore.
Fig. 54 Idrogramma della condotta di progetto 5455 che recapita alla vasca (scenario 3a).
161
Fig. 55 Idrogramma della condotta di progetto 5455 che recapita alla vasca (scenario 3b).
Fig. 56 Idrogramma della condotta di progetto 542552 che recapita alla vasca (scenario 3a).
162
Fig. 57 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Carducci (Scarico A);
l’idrogramma è dovuto al solo apporto di acque chiare provenienti dal viale, non vi è sfioro.
Fig. 58 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Giacomelli (Scarico B);
l’idrogramma è dovuto al solo apporto di acque chiare provenienti dal piccolo bacino sotteso
dal nodo PZ418.
163
Fig. 59 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Gorizia (Scarico C)
Fig. 60 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Palermo (Scarico 7)
164
5.4 SCENARIO PROGETTUALE 4
Lo scenario progettuale 4 (Tav. 4.4) prevede due varianti ovvero lo scenario 4a e lo scenario 4b. Gli
interventi progettuali previsti sono: la realizzazione di nuove condotte, l’adeguamento dell’altezza
di alcune soglie sfioranti, l’adeguamento della stazione di sollevamento di via Palermo e la
realizzazione di una nuova stazione di sollevamento in prossimità del pozzetto PZ127 al fine di
garantire che nel periodo estivo (Maggio-Settembre), anche in caso di volumi superiori a quelli
della vasca di progetto, si registrino sversamenti in Pietraia con un forte abbattimento del carico
inquinante. Si è scelta di simulare una pioggia di 18 mm/h e di durata un’ora (corrispondente a
4000mc sversati in Petraia in assenza della realizzazione dell’intervento in oggetto, ovvero nello
stato attuale), dal momento che dall’analisi di qualità si è visto che l’andamento degli inquinanti in
funzione dei volumi sfiorati risulta essere asintotico per volumi superiori a 4000mc, ovvero anche
forti incrementi di volumi sfiorati determinano un incremento minimo (<10%) degli inquinanti nel
corpo idrico ricettore. Di seguito si riporta lo schema generale della soluzione progettuale.
leopoldina 1X1.5leopoldina 1x1.5
leopoldina 1x1.5
=1000
=800
leopoldina 0.75x1
leopoldina 0.75x1=800
ovoidale 600
=400
ovoidale 600
=200
=200
=600
rett. 0.87x0.79
arco 0.55x0.38
=600
=600
=400
=550
=1000
=1000
=600
leopoldina 0.75x1
=1100
attr. =500
=1100
=700
=600 da
PZ420 a PZ419sc
enar
io 4a
=300
1-sostituzione condotta attuale conuna di diametro 700mm che recapitanella stazione di sollevamento
2-sostituzione condotta esistenteda 600mm con una da 1100 mm
3-innanlzamento soglia di sfioro PZ420 di 25 cm e sostituzione tubo da 200 mm con tubo da 600 5-vasca da 4000 mc
4-stazione di sollevamento per totali 430l/s
6-scenario 4a: condotta in pressione da 300mm e condotta a gravità da 300mm scenario 4b: condotta in pressione da 600 mme condotta a gravità da 300mm
=300
7-realizzazione di unosfioro dalla vasca
8-innanlzamento soglia di sfioro PZ004 di 5 cm
=500
9-nuova stazione di sollevamentoper totali 830l/s
10-(scenario 4a) condottain pressione da 500mm
=500
scen
ario 4b
=600
11-(scenario 4b) condottain pressione da 500mm
Fig. 61 Schema generale rete di progetto
165
Pertanto assumendo tale altezza di pioggia si sono condotte le simulazioni e si è determinata la
seguenti soluzioni progettuali che prevedono:
1 Scenario 4a e 4b: realizzazione di una condotta lungo Via Apuanea e rimozione
dell’esistente a partire dal nodo N0081 fino alla stazione di sollevamento di via Palermo
(stazione 10). Tale condotto dovrà avere un diametro di 700mm e contribuisce
sostanzialmente ad evitare che vi siano scarichi in Pietraia dallo scarico 6 e 7,
rispettivamente nodo 60000 e nodo 70000 nella schematizzazione di calcolo adottata. Si
riporta di seguito lo schema della condotta utilizzato nella simulazione con l’indicazione
della nomenclatura dei nodi. In tale particolare la condotta in oggetto si diparte dal nodo 52
(corrispondente al nodo N0081) fino alla stazione di sollevamento.
=600
9
=600
=600
=1000
=1000
=700
1-sostituzione condotta attuale conuna di diametro 700mm che recapitanella stazione di sollevamento
=300
=500
Fig. 62 Particolare della condotta da realizzare lungo via Apuanea (tratto N0081-stazione di
sollevamento)
2 Scenario 4a e 4b: sostituzione della condotta lungo via Gorizia, a partire dal nodo N0076
(ovvero in prossimità di esso) fino al pozzetto PZ127. Tale condotta dovrà avere un
diametro di 1100mm e dovrà sottopassare la condotta proveniente da Via Albereta in
prossimità del nodo PZ420. Infatti nel nodo PZ420 attualmente è posizionata una soglia e vi
è un tubo di diametro 200 mm che recapita le acque sostanzialmente nere nella condotta
attualmente passante lungo via Gorizia. In tale nodo si prevede l’introduzione di un tubo da
600 mm il quale dovrà recapitare nella condotta di progetto sottopassante il nodo in esame.
Di seguito si riporta lo schema dei nodi adottato nelle simulazioni di calcolo. In Fig. 63 si
166
visualizza il tratto di progetto da realizzare lungo via Gorizia. Inoltre si evidenzia come dal
nodo 420 (PZ420) sia previsto il nuovo orifizio del diametro di 600 mm che deriva le acque
provenienti da via Albereta nella nuova condotta sottopassante.
leopoldina 1X1.5
leo po ld ina
1 x1.5
leopoldina 1x1.5
leopoldina 0.75x1
leopoldina 0.75x1
ale 600
=200
=200
=600
=600
leopoldina 0.75x1
=1100
attr. =500
=1100
=600 da
PZ420 a PZ419
2-sostituzione condotta esistenteda 600mm con una da 1100 mm
4-stazione di sollevamentoper totali 430l/s
9-nuova stazione di sollevamentoper totali 830l/s
Fig. 63 Tratto da realizzare lungo via Gorizia a partire dal nodo N0076 fino alla stazione di
sollevamento
3 Scenario 4a e 4b: Innalzamento soglia di sfioro nel pozzetto PZ 420 di 25 cm e sostituzione
dell’orifizio da 200mm con uno da 600mm. Di seguito si riporta la localizzazione in mappa
dell’intervento e una foto dello sfioro in esame
Fig. 64 Sfioro verso lo scarico C
Soglia da elevare di 25 cm
167
leopoldina 1X1.5
le op oldina 1 x1 .5
leopoldina 1x1.5
leopoldina 0.75x1
leopoldina 0.75x1
=200
=200
=600
leopoldina 0.75x1
=1100
attr. =500
=1100
=600 da
PZ420 a PZ419
2-sostituzione condotta esistenteda 600mm con una da 1100 mm
3-innanlzamento soglia di sfioro PZ420 di 25 cm e sostituzione tubo da 200 mm con tubo da 600
4-stazione di sollevamento per totali 430l/s
=500
9-nuova stazione di sollevamentoper totali 830l/s
=500
Fig. 65 Localizzazione dello sfioro la cui soglia va innalzata di 25 cm
4 Scenario 4a e 4b: Adeguamento della stazione di sollevamento di Via Palermo affinché la
portata massima sollevabile sia di 430l/s. Ovvero si prevede che le pompe presenti
dovranno continuare a recapitare nel depuratore e mantenere lo stesso regime di
funzionamento attuale e i volumi eccedenti dovranno essere recapitati attraverso una
condotta in pressione nella vasca di progetto.
=200
=600
=400
=1100
attr. =500
scen
ario
4a=3
0
4-stazione di sollevamento per totali 430l/s
=300
=500
=500
scen
ario
4b
Fig. 66 Intervento di adeguamento della stazione di Via Palermo
168
5 Scenario 4a e 4b: realizzazione di una vasca capace di trattenere circa 4000 mc durante il
periodo di pioggia. Il livello di massimo invaso è a quota 2 m s.l.m., mentre la quota del
fondo è posta a -0.5m s.l.m. Inoltre le dimensioni geometriche in pianta della struttura sono
40m x 40m, per una superficie totale occupata di 1600 mq.
=550
cena
rio 4
a=3
00
5-vasca da 4000 mc
6-scenario 4a: condotta in pressione da 300mm e condotta a gravità da 300mm scenario 4b: condotta in pressione da 600 mme condotta a gravità da 300mm
7-realizzazione di unosfioro dalla vasca
scen
ario
4b=6
00
Fig. 67 Particolare vasca da realizzare nella zona del vecchio depuratore
6 Scenario 4a: realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 300mm che
convogli i volumi eccedenti dalla stazione di via Palermo verso la realizzanda vasca di
accumulo nella zone del vecchio depuratore e realizzazione di una condotta a gravità del
diametro di 300mm per lo svuotamento della vasca e recapito verso la stazione di
sollevamento di Via Palermo. Si riporta di seguito lo schema della condotta in pressione
con l’indicazione della nomenclatura dei nodi.
169
=200
00
=400
=550
=1100
=300
1-sostituzione condotta attuale conuna di diametro 700mm che recapitanella stazione di sollevamento
2-sostituzione condotta esistenteda 600mm con una da 1100 mm
5-vasca da 4000 mc
4-stazione di sollevamentoper totali 430l/s
6-scenario 4a: condotta in pressione da 300mm e condotta a gravità da 300mm
=300
10 condotta in pressione da 500mm
=500
Fig. 68 Individuazione collocamento nuove condotte da e per la vasca e stazione di
sollevamento
Scenario 4b: realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 600mm che convogli i
volumi eccedenti dalla stazione di via Palermo verso la realizzanda vasca di accumulo nella
zone del vecchio depuratore e realizzazione di una condotta a gravità del diametro di 300mm
per lo svuotamento della vasca e recapito verso la stazione di sollevamento di Via Palermo. Si
riporta di seguito lo schema della condotta in pressione con l’indicazione della nomenclatura
dei nodi. =200
=600
=400
=550
=1100
attr. =500
1-sostituzione condotta attuale conuna di diametro 700mm che recapitanella stazione di sollevamento
ituzione condotta esistente0mm con una da 1100 mm
5-vasca da 4000 mc
4-stazione di sollevamento per totali 430l/s
6- condotta in pressione da 600 mme condotta a gravità da 300mm
=300
=500
=600
11condotta in pressione da 500mm
Fig. 69 Individuazione collocamento nuove condotte da e per la vasca e stazione di
sollevamento(scenario 4b)
170
7 Scenario 4a e 4b: realizzazione di uno sfioro dalla vasca verso il Petraia. Tale sfioro
permette di evacuare eventuali volumi eccedenti e inoltre permette l’utilizzo della vasca
anche come sedimentatore al fine di migliorare la qualità dell’effluente. Lo sfioro sarà
costituito da uno stramazzo rettangolare (1x0.95m) e recapitante in una tubazione di
800mm che scarica in Pietraia (vedi Tav. 5)
5-vasca da 4000 mc
7-realizzazione di unosfioro dalla vasca
Fig. 70 realizzazione di uno sfioro dalla vasca verso il Petraia
171
2ms.l.m.
3.2ms.l.m.
0.95
0.8
1
sfioro rettangolare1x0.95
1
2.7
0.3ms.l.m.
23
condotta circolare da 800mm
Fig. 71 Particolare dello sfioro con indicazione della geometria e delle quote
8 Scenario 4a e 4b: Innalzamento soglia di sfioro nel pozzetto PZ 004 di 5 cm. Di seguito si
riporta la localizzazione in mappa dell’intervento e una foto dello sfioro in esame
Fig. 72 Sfioro verso lo scarico A
Soglia da innalzare di 5cm
172
leopoldina 1X1.5
leopoldina 1x1.5
leopoldina 1x1.5
1x1.5
=1000
=800
ovoidale 600
=400=600
ovoidale 600
8-innanlzamento soglia di sfioro PZ004 di 5 cm
Fig. 73 Localizzazione dello sfioro la cui soglia va innalzata di 5 cm
9 Scenario 4a e 4b: Realizzazione di una nuova stazione di sollevamento in prossimità
dell’attuale pozzetto PZ127. Tale stazione dovrà essere in grado di sollevare una portata
massima di 830l/s.
leopoldina 0.75x1
0
=200
=600
rett. 0.87x0.79
=600
=1100
attr. =500
=1100
9-nuova stazione di sollevamentoper totali 830l/s
11-(scenario 4b) condottain pressione da 500mm
Fig. 74 ubicazione della nuova stazione di sollevamento
173
10 Scenario 4a: realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 500mm dalla nuova
stazione di sollevamento verso la vasca di accumulo. Tale soluzione prevede
l’attraversamento del Petraia a monte di quello esistente.
=200
=600
=400
=550
=1100
=300
1-sostituzione condotta attuale conuna di diametro 700mm che recapitanella stazione di sollevamento
2-sostituzione condotta esistenteda 600mm con una da 1100 mm
ento soglia di sfioro cm e sostituzione mm con tubo da 600
5-vasca da 4000 m
4-stazione di sollevamentoper totali 430l/s
6-scenario 4a: condottpressione da 300mm ea gravità da 300mm
=300
7-realizzazione di unosfioro dalla vasca
one di
s
10 condotta in pressione da 500mm
=500
Fig. 75 ubicazione condotta in pressione dalla nuova stazione di sollevamento alla vasca di
progetto
11 Scenario 4b: in alternativa al punto 10, si prevede la realizzazione di una condotta in
pressione del diametro di 500mm che attraversa il Pietraia in corrispondenza dell’attuale
attraversamento di 400mm. Tale condotta di progetto si diparte dalla nuova stazione di
sollevamento fino alla condotta in progetto del diametro di 600mm proveniente dalla
stazione di via Palermo. Tali condotte si congiungono dopo la stazione di via Palermo in
un’unica condotta del diametro 600mm che recapita nella vasca di accumulo.
174
=200
=600
rett. 0.87x0.79
=600
=400
=550
=1100
attr. =500
=700
1-sostituzione condotta attuale conuna di diametro 700mm che recapitanella stazione di sollevamento
2-sostituzione condotta esistenteda 600mm con una da 1100 mm
4-stazione di sollevamento per totali 430l/s
6- condotta in pressione da 600 mme condotta a gravità da 300mm
=300
=500
=600
11condotta in pressione da 500mm
Fig. 76 ubicazione condotta in pressione dalla nuova stazione di sollevamento alla condotta da
600 mm dipartentesi dalla stazione di via Palermo
12) scenario 4a e 4b: Abbassamento dell’attuale attraversamento del Petraia e realizzazione di un
tratto di condotta da 400mm per recapito in tempo asciutto delle sole acque nere nella stazione di
sollevamento di Via Palermo. La quota del fondo della condotta al nodo PZ127 dovrà essere pari a
-1.45m s.l.m., mentre alla stazione di sollevamento si dovrà avere una quota del fondo pari a -1.5m
s.l.m.
=600
rett. 0.87x0.79
arco 0.55x0 38
=600
100
attr. =500
=700
11-(scenario 4b) condottain pressione da 500mm
12-abbassamento condotta da 400mm per recapito solo acque nere nella S.S. 10
175
Di seguito si riportano alcuni degli idrogrammi più significativi:
Fig. 77 Idrogramma della condotta che recapita al depuratore.
Fig. 78 Idrogramma della condotta di progetto 5455 che recapita alla vasca (scenario 4a).
176
Fig. 79 Idrogramma della condotta di progetto 5455 che recapita alla vasca (scenario 4b).
Fig. 80 Idrogramma della condotta di progetto 542552 che recapita alla vasca (scenario 4a).
177
Fig. 81 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Repubblica (Scarico 6)
Fig. 82 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Carducci (Scarico A);
l’idrogramma è dovuto al solo apporto di acque chiare provenienti dal viale, non vi è sfioro.
178
Fig. 83 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Giacomelli (Scarico B);
l’idrogramma è dovuto al solo apporto di acque chiare provenienti dal piccolo bacino sotteso
dal nodo PZ418.
Fig. 84 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Gorizia (Scarico C)
179
Fig. 85 Idrogramma del condotto a valle dello sfioro di via Palermo (Scarico 7)
180
5.5 SCENARIO PROGETTUALE 5 Lo scenario progettuale 5 prevede la realizzazione di una condotta sottomarina. La L.R. n. 20/06, in
accordo con l’articolo 105 del d.lgs. 152/2006, dispone, per gli scarichi di acque reflue in zona
balneare, la possibilità di scarico a mare attraverso una condotta sottomarina di lunghezza superiore
a 300 m in un fondale di profondità di almeno 25 m sotto il l.m.m., per raggiungere il quale è
necessario disporre una condotta per una lunghezza di Lc=4500 m
Sulla base dei precedenti calcoli si assume:
5Qnh=0.520 m3/s
y=25 m
db=0.10 m
Ab=0.008 m2
Dove Qnh è la massima portata nera oraria, precedentemente calcolata sui dati di bacino, y è la
quota sotto il livello medio del mare dalla quale si dipartono i diffusori, db corrisponde al diametro
della bocca di diffusione e Ab area singola bocca.
Supponendo una velocità attraverso la bocca del diffusore di Ub=1.5 m/s, si avrà una portata
attraverso ogni bocca pari a :
Qb=0.012 m3/s
Quindi verrà previsto nel diffusore un numero di bocche pari a:
Nb=5Qnh/Qb=44
Posto, quindi, un interasse di 1.5 m tra le bocche del diffusore si avrà una lunghezza di
Ld=66 m
Onde evitare il deposito di materiale all’interno della condotta è necessario garantire una velocità di
U=1 m/s, che corrisponderà ad un’area
181
A=5Qnh/U=0.520 m2
cui corrisponde una condotta in acciaio (UNI 6363/84) DN 800, per la quale si hanno
De=813 mm
Di=800 mm
A=0.502 m2
Le perdite di carico totali saranno pari a (considerando le perdite continue nel tratto di condotta fino
al diffusore e ipotizzando la portata uscente distribuita su tutto il tratto del diffusore e assumendo
una perdita di imbocco con un coefficiente ki=1):
( )22
2 2
5
2 2nhe e
ii
QQ LfY k
D gA gAΔ = ⋅ +
Dove
( )22 2 1
5 5 1222 753e e c nh d nhQ L L ( Q ) L Q .
� �= + =� �� �
m7/s2
Con (assunto una scabrezza per condotte in acciaio pari a �=0.01 mm e Re=UD/10-6=8·105)
1 2 512 10 32
3 71 i
.log .
. Df Re f
ε� = − + = � �
�
Le perdite risultano, quindi, pari a
( )22
2 2
5
2 2nhe e
ii
QQ LfY k
D gA gAΔ = ⋅ + =2.95 m
182
5.6 QUALITA’ DELLE ACQUE SFIORATE NELL’ANNO MEDIO E NEL PERDIODO ESTIVO NEGLI SCENARI DI PROGETTO 1, 2, 3 e 4.
Facendo riferimento alle simulazioni di qualità effettuate per lo stato attuale, si è potuto stimare
l’effetto che gli interventi dovuti ai vari scenari di progetto (1, 2, 3 e 4) ipotizzati possono avere in
termini di riduzione del carico inquinante nell’eventualità che si verifichino piogge superiori a
quelle per le quali i due scenari inibiscono lo sfioro, ovvero piogge superiori a 15mm in un’ora
(caso dello scenario di progetto 1 e 3) o piogge superiori a 18 mm in un’ora (caso dello scenario 2 e
4). Infatti dalle simulazioni di qualità si è avuto:
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000
Vol [m 3 ]
Tss [kg ]
TSS tot
TSS sfiori
0
500
1000
1500
2000
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000
Vol [m 3 ]
BOD 5
[kg ]
BOD5 tot
BOD5 sfiori
0.00E+00
2.00E+10
4.00E+10
6.00E+10
8.00E+10
1.00E+11
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000
Vol [m 3 ]
Tcoli [UFC ]
TColi tot
TColi sfiori
0
1000
2000
3000
4000
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000
Vol [m 3 ]
COD [kg ]
COD tot
COD sfiori
Figura 1: Relazioni tra volumi liquidi immessi nella rete-quantità d’inquinanti direttamente immessi totali e nel
Petraia, per le varie fonti inquinanti.
Come risulta dalla figura, i carichi inquinanti immessi nella rete mostrano inizialmente un
andamento ad “S”, con bassi carichi inquinanti per ridotti volumi immessi che crescono meno che
proporzionalmente con l’aumentare del volume immesso, per aumentare successivamente fino a
raggiungere un valore asintotico. La crescita degli inquinanti immessi nel Petraia segue invece un
andamento subito fortemente crescente, per poi diminuire e raggiungere, al solito, dei valori
asintotici, funzione del massimo accumulo sul bacino. Questi andamenti possono essere riassunti
attraverso le:
183
( ) ( )
( ) ( )cbVtot
bVs
Sfiori
tot
fiori
eaCODTColiBODTss
eaCODTColiBODTss
−
−
−=
−=
1,,
1,,
5
5
(1)
In cui, per ogni tipologia inquinante e distinguendo tra gli sfiori e il totale immesso, si hanno i
coefficienti:
COD BOD 5 Tss TColi COD BOD 5 Tss TColia [kg] 2246 1134 3382 6.00E+10 2968 1560 4884 8.00E+10
b [1/m 3 ] 0.00065 0.000652 0.000626 0.000658 0.001465 0.001171 0.000744 0.001358c [-] 15.61 6.198 3.385 11.63
Sfiori Totali
Tabella 1: Coefficienti relazioni volume totale,sfiorato-massa totale,sfiorata
Inoltre si è visto che:
Pioggia Durata BOD 5 tot BOD 5 depBOD 5
sfioriTSS tot TSS dep TSS sfiori TColi tot TColi dep TColi sfiori COD tot COD dep COD sfiori Vol tot Vol dep Vol sfiori
mm minuti kg kg kg kg kg kg UFC UFC UFC kg kg kg m 3 m 3 m 3
2 60 156 154 2 734.8 727 7.8 2.10E+09 1.95E+09 1.49E+08 77.5 72 5.5 9.96E+02 9.76E+02 19.55 60 481.6 453 28.6 1313 1230 83 2.09E+10 1.93E+10 1.56E+09 760 706 54 1.74E+03 1.67E+03 719 60 1000 660 340 2430 1480 950 5.07E+10 3.26E+10 1.81E+10 1857 1180 677 2.37E+03 1.73E+03 64013 60 1371 631 740 3458 1440 2018 6.97E+10 3.15E+10 3.82E+10 2565 1150 1415 3.40E+03 1.75E+03 165420 60 1505 535 970 4297 1310 2987 7.83E+10 2.66E+10 5.17E+10 2893 971 1922 5.56E+03 1.77E+03 378640 60 1539 440 1099 4718 1490 3228 8.03E+10 2.20E+10 5.83E+10 2973 802 2171 1.20E+04 1.79E+03 102302 15 175.2 171 4.2 794.4 781 13.4 3.32E+09 2.89E+09 4.27E+08 115.9 107 8.9 1.05E+03 1.02E+03 259 15 1216 690 526 3440 1850 1590 6.26E+10 3.46E+10 2.80E+10 2297 1250 1047 2.74E+03 1.79E+03 95313 15 1452 550 902 4475 1740 2735 7.56E+10 2.74E+10 4.82E+10 2787 995 1792 3.89E+03 1.80E+03 209320 15 1535 422 1113 4868 1510 3358 8.01E+10 2.08E+10 5.93E+10 2966 756 2210 6.04E+03 1.81E+03 42282 30 165.3 162 3.3 646 635 11 2.64E+09 2.44E+09 2.02E+08 97.63 90.2 7.43 1.03E+03 1.01E+03 209 30 1125 686 439 2656 1360 1296 5.78E+10 3.43E+10 2.35E+10 2115 1240 875 2.63E+03 1.77E+03 85613 30 1491 595 896 4406 1820 2586 7.77E+10 2.98E+10 4.79E+10 2861 1080 1781 3.71E+03 1.78E+03 192620 30 1560 476 1084 4715 1540 3175 8.14E+10 2.36E+10 5.78E+10 3011 861 2150 5.84E+03 1.79E+03 40492 45 160.8 158 2.8 740.6 731 9.6 2.36E+09 2.19E+09 1.70E+08 87.22 81 6.22 1.01E+03 9.92E+02 219 45 1052 680 372 2513 1440 1073 5.37E+10 3.39E+10 1.98E+10 1966 1230 736 2.50E+03 1.75E+03 74713 45 1422 623 799 3654 1370 2284 7.39E+10 3.13E+10 4.26E+10 2722 1130 1592 3.56E+03 1.77E+03 178520 45 1534 524 1010 4631 1690 2941 8.00E+10 2.62E+10 5.38E+10 2955 952 2003 5.69E+03 1.78E+03 3907
715 anno 463500 436000 27500 397000 345000 52000 3.37E+12 2.23E+12 1.14E+12 96640 62000 34640 2271000 2200000 71000137.6 estate 410300 399000 11300 319300 298000 21300 1.07E+12 5.77E+11 4.91E+11 29690 15400 14290 2079000 2060000 19000
Ovvero, per l’anno medio (715mm di pioggia) BOD5sfiori=27500kg, CODsfiori=34600kg,
Tsssfiori=52000kg, mentre per il periodo estivo si ha BOD5sfiori=11300kg, CODsfiori=14290kg,
Tsssfiori=21300kg. I valori asintotici degli inquinanti in caso di sfioro per i singoli eventi sono (vedi
tab.1): BOD5sfiori=1134kg, CODsfiori=2246kg, Tsssfiori=3382kg. Pertanto negli scenari di progetto 1 e
3 (vasca da 3000mc), in caso di eventi che determinino volumi di sfioro che superino la capacità
della vasca, applicando la 1 ed assumendo Vsfiori =3000mc, si accumulerebbero in vasca
BOD5=975kg, COD=1925kg, Tss=2865kg, ovvero circa l’85% dei rispettivi valori asintotici. Per
l’anno medio e per il periodo estivo, si può ipotizzare in termini cautelativi, che l’effetto degli
interventi produca una riduzione degli sversamenti di inquinanti dello stesso ordine di grandezza,
ovvero dell’85% dei carichi totali valutati. Pertanto, negli scenari di progetto 1 e 3, si può ipotizzare
che vengano al massimo riversate in Pietraia nell’anno medio le seguenti quantità di inquinanti:
184
BOD5=3900kg, COD=4900kg, Tss=7600kg
Mentre nel periodo estivo:
BOD5=1600kg, COD=2000kg, Tss=3300kg
Osservando i grafici, si evince che in generale il cambio di pendenza delle curve volumi sfiorati-
inquinanti, ovvero la tendenza al valore asintotico si registra mediamente per circa 4000mc. Quindi
con le stesse ipotesi fatte in precedenza, si ottiene che per gli scenari di progetto 2 e 4 (vasca da
4000mc), applicando la 1 ed assumendo Vsfiori =4000mc, si accumulerebbero in vasca
BOD5=1050kg, COD=2080kg, Tss=3105kg, ovvero circa il 92% dei rispettivi valori asintotici. Per
l’anno medio e per il periodo estivo, si può ipotizzare in termini cautelativi, che l’effetto degli
interventi produca una riduzione degli sversamenti di inquinanti dello stesso ordine di grandezza,
ovvero di circa il 92% dei carichi totali valutati. Pertanto, negli scenari di progetto 2 e 4, si può
ipotizzare che vengano al massimo riversate in Pietraia nell’anno medio le seguenti quantità di
inquinanti:
BOD5=2000kg, COD=2600kg, Tss=4300kg
Mentre nel periodo estivo:
BOD5=830kg, COD=1100kg, Tss=1800kg
185
CAPITOLO 6
6.1 Analisi sommaria dei costi
Di seguito sono riportati, a livello di fattibilita’, i costi relativi ai vari scenari individuati.
COSTO ANALITICO DEGLI INTERVENTI INTERVENTO (VEDI TAV.4.1) Interventi Importo
NUMERO SCENARIO 1
1 CONDOTTA N0081-S.S.10 (IN CEMENTO DA 700MM) � 72,000.00
2 CONDOTTA N0076 S.S.10 (IN CEMENTO DA 1100MM) � 200,000.00
3
ADEGUAMENTO SFIORO PZ420 (INNALZAMENTO SOGLIA DI 15 cm E SOSTITUZIONE ORIFIZIO DA 200mm CON UNO IN PEAD DA 600mm) � 10,000.00
4
STAZIONE DI POMPAGGIO VIA PALERMO-ADEGUAMENTO PER TOTALI 900l/s � 150,000.00
5 E 7 VASCA 3000mc ED OPERE DI SFIORO IN PETRAIA � 400,000.00
6
CONDOTTA IN PRESSIONE IN ACCIAIO DA 600mm CONDOTTA A GRAVITA' IN PEAD DA 300mm � 115,000.00
IMPORTO TOTALE LAVORI SCENARIO 1 � 947,000.00
COSTO ANALITICO DEGLI INTERVENTI INTERVENTO (VEDI TAV.4.2) Interventi Importo
NUMERO SCENARIO 2
1 CONDOTTA N0081-S.S.10 (IN CEMENTO DA 700MM) � 72,000.00
2 CONDOTTA N0076 S.S.10 (IN CEMENTO DA 1100MM) � 200,000.00
3
ADEGUAMENTO SFIORO PZ420 (INNALZAMENTO SOGLIA DI 25 cm E SOSTITUZIONE ORIFIZIO DA 200mm CON UNO IN PEAD DA 600mm � 10,000.00
186
4
STAZIONE DI POMPAGGIO VIA PALERMO-ADEGUAMENTO PER TOTALI 1270l/s � 200,000.00
5 E 7 VASCA 4000mc ED OPERE DI SFIORO IN PETRAIA � 495,000.00
6
CONDOTTA IN PRESSIONE IN ACCIAIO DA 600mm CONDOTTA A GRAVITA' IN PEAD DA 300mm � 115,000.00
8 ADEGUAMENTO SFIORO PZ004 � 10,000.00
IMPORTO TOTALE LAVORI SCENARIO 2 � 1,102,000.00
COSTO ANALITICO DEGLI INTERVENTI INTERVENTO (VEDI TAV.4.3) Interventi Importo
NUMERO SCENARIO 3a
1 CONDOTTA N0081-S.S.10 (IN CEMENTO DA 700MM) � 72,000.00
2
CONDOTTA N0076 -NUOVA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO (IN CEMENTO DA 1100MM) � 155,000.00
3
ADEGUAMENTO SFIORO PZ420 (INNALZAMENTO SOGLIA DI 15 cm E SOSTITUZIONE ORIFIZIO DA 200mm CON UNO IN PEAD DA 600mm) � 10,000.00
4
STAZIONE DI POMPAGGIO VIA PALERMO-ADEGUAMENTO PER TOTALI 380l/s � 100,000.00
5 E 7 VASCA 3000mc ED OPERE DI SFIORO IN PETRAIA � 395,000.00
6
CONDOTTA IN PRESSIONE IN ACCIAIO DA 300mm CONDOTTA A GRAVITA' IN PEAD DA 300mm � 98,000.00
8
NUOVA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO IN PROSSIMITA' DELL'ATTUALE PZ127 PER TOTALI 600l/s � 147,000.00
9
CONDOTTA IN PRESSIONE IN ACCIAIO DA 500mm DALLA NUOVA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO VERSO LA VASCA DI PROGETTO � 130,000.00
11
CONDOTTA DA 400mm IN PEAD PER RECAPITO SOLO ACQUE NERE DAL PZ127 ALLA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO DI VIA PALERMO � 23,000.00
187
IMPORTO TOTALE LAVORI SCENARIO 3a � 1,130,000.00
COSTO ANALITICO DEGLI INTERVENTI INTERVENTO (VEDI TAV.4.3) Interventi Importo
NUMERO SCENARIO 3b
1 CONDOTTA N0081-S.S.10 (IN CEMENTO DA 700MM) � 72,000.00
2
CONDOTTA N0076 -NUOVA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO (IN CEMENTO DA 1100MM) � 155,000.00
3
ADEGUAMENTO SFIORO PZ420 (INNALZAMENTO SOGLIA DI 15 cm E SOSTITUZIONE ORIFIZIO DA 200mm CON UNO IN PEAD DA 600mm) � 10,000.00
4
STAZIONE DI POMPAGGIO VIA PALERMO-ADEGUAMENTO PER TOTALI 380l/s � 100,000.00
5 E 7 VASCA 3000mc ED OPERE DI SFIORO IN PETRAIA � 395,000.00
6
CONDOTTA IN PRESSIONE IN ACCIAIO DA 600mm CONDOTTA A GRAVITA' IN PEAD DA 300mm � 98,000.00
8
NUOVA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO IN PROSSIMITA' DELL'ATTUALE PZ127 PER TOTALI 600l/s � 147,000.00
10
CONDOTTA IN PRESSIONE IN ACCIAIO DA 500mm DALLA NUOVA STAZIONE VERSO CONDOTTA DI PROGETTO IN PRESSIONE DA 600mm IN ACCIAIO PROVENIENTE DALLA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO DI VIA PALERMO � 60,000.00
11
CONDOTTA DA 400mm IN PEAD PER RECAPITO SOLO ACQUE NERE DAL PZ127 ALLA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO DI VIA PALERMO � 23,000.00
IMPORTO TOTALE LAVORI SCENARIO 3b � 1,060,000.00
188
COSTO ANALITICO DEGLI INTERVENTI INTERVENTO (VEDI TAV.4.4) Interventi Importo
NUMERO SCENARIO 4a
1 CONDOTTA N0081-S.S.10 (IN CEMENTO DA 700MM) � 72,000.00
2
CONDOTTA N0076 -NUOVA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO (IN CEMENTO DA 1100MM) � 155,000.00
3
ADEGUAMENTO SFIORO PZ420 (INNALZAMENTO SOGLIA DI 25 cm E SOSTITUZIONE ORIFIZIO DA 200mm CON UNO IN PEAD DA 600mm � 10,000.00
4
STAZIONE DI POMPAGGIO VIA PALERMO-ADEGUAMENTO PER TOTALI 430l/s � 100,000.00
5 E 7 VASCA 4000mc ED OPERE DI SFIORO IN PETRAIA � 495,000.00
6
CONDOTTA IN PRESSIONE IN ACCIAIO DA 300mm CONDOTTA A GRAVITA' IN PEAD DA 300mm � 98,000.00
8 ADEGUAMENTO SFIORO PZ004 � 10,000.00
9
NUOVA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO IN PROSSIMITA' DELL'ATTUALE PZ127 PER TOTALI 830l/s � 197,000.00
10
CONDOTTA IN PRESSIONE IN ACCIAIO DA 500mm DALLA NUOVA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO VERSO LA VASCA DI PROGETTO � 129,000.00
12
CONDOTTA DA 400mm IN PEAD PER RECAPITO SOLO ACQUE NERE DAL PZ127 ALLA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO DI VIA PALERMO � 23,000.00
IMPORTO TOTALE LAVORI SCENARIO 4a � 1,289,000.00
COSTO ANALITICO DEGLI INTERVENTI INTERVENTO (VEDI TAV.4.4) Interventi Importo
NUMERO SCENARIO 4b
1 CONDOTTA N0081-S.S.10 (IN CEMENTO DA 700MM) � 72,000.00
2 CONDOTTA N0076 -NUOVA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO (IN CEMENTO DA � 155,000.00
189
1100MM)
3
ADEGUAMENTO SFIORO PZ420 (INNALZAMENTO SOGLIA DI 25 cm E SOSTITUZIONE ORIFIZIO DA 200mm CON UNO IN PEAD DA 600mm) � 10,000.00
4
STAZIONE DI POMPAGGIO VIA PALERMO-ADEGUAMENTO PER TOTALI 430l/s � 100,000.00
5 E 7 VASCA 4000mc ED OPERE DI SFIORO IN PETRAIA � 495,000.00
6
CONDOTTA IN PRESSIONE IN ACCIAIO DA 600mm CONDOTTA A GRAVITA' IN PEAD DA 300mm � 113,000.00
8 ADEGUAMENTO SFIORO PZ004 � 10,000.00
9
NUOVA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO IN PROSSIMITA' DELL'ATTUALE PZ127 PER TOTALI 830l/s � 197,000.00
11
CONDOTTA IN PRESSIONE IN ACCIAIO DA 500mm DALLA NUOVA STAZIONE VERSO CONDOTTA DI PROGETTO IN PRESSIONE DA 600mm IN ACCIAIO PROVENIENTE DALLA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO DI VIA PALERMO � 53,000.00
12
CONDOTTA DA 400mm IN PEAD PER RECAPITO SOLO ACQUE NERE DAL PZ127 ALLA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO DI VIA PALERMO � 23,000.00
IMPORTO TOTALE LAVORISCENARIO 4b � 1,228,000.00 QUADRO ECONOMICO
QUADRO ECONOMICO DI MASSIMA SCENARIO 1 SCENARIO 2 SCENARIO 3a
Lavori (tutti a corpo) a base di gara � 947,000.00 � 1,102,000.00 � 1,130,000.00 oneri per la sicurezza 3% � 28,410.00 � 33,060.00 � 33,900.00
sommano � 975,410.00 � 1,135,060.00 � 1,163,900.00 Somme a disposizione della stazione appaltante per : IVA su lavori 20% � 195,082.00 � 227,012.00 � 232,780.00 Imprevisti (compresa IVA) � 47,350.00 � 55,100.00 � 56,500.00
Corrispettivi delle attività di cui all'art. 17 L.109/94, PROGETTAZIONE, dd.ll, indagini � 85,230.00 � 99,180.00 � 101,700.00 indennita' per espropri � 100,000.00 � 100,000.00 � 100,000.00 � 427,662.00 � 481,292.00 � 490,980.00
IMPORTO TOTALE DEI LAVORI � 1,403,072.00 � 1,616,352.00 � 1,654,880.00
190
QUADRO ECONOMICO DI MASSIMA SCENARIO 3b
SCENARIO 4a SCENARIO 4b
Lavori (tutti a corpo) a base di gara � 1,060,000.00 � 1,289,000.00 � 1,228,000.00 oneri per la sicurezza 3% � 31,800.00 � 38,670.00 � 36,840.00
sommano � 1,091,800.00 � 1,327,670.00 � 1,264,840.00 Somme a disposizione della stazione appaltante per : IVA su lavori 20% � 218,360.00 � 265,534.00 � 252,968.00 Imprevisti (compresa IVA) � 53,000.00 � 64,450.00 � 61,400.00
Corrispettivi delle attività di cui all'art. 17 L.109/94, PROGETTAZIONE, dd.ll, indagini � 95,400.00 � 116,010.00 � 110,520.00 indennita' per espropri � 100,000.00 � 100,000.00 � 100,000.00 � 466,760.00 � 545,994.00 � 524,888.00
IMPORTO TOTALE DEI LAVORI � 1,558,560.00 � 1,873,664.00 � 1,789,728.00
191
CONCLUSIONI La rete oggetto dello studio è costituita da una parte in cui afferiscono sia acque meteoriche che
luride (rete mista) e da una restante in cui confluiscono esclusivamente acque luride (rete nera). Si
identificano 4 macro aree distinte: la zona 1A (zona a funzionamento separato), la zona 1B (zona a
funzionamento separato), la zona 2dx (ovvero la zona a funzionamento unitario posta in destra
idraulica rispetto al Petraia) e la zona 2sx (ovvero la zona a funzionamento unitario posta in sinistra
idraulica rispetto al Petraia). Nella zona 2dx sono praticamente concentrate la maggior parte delle
aree urbanizzate, essendo tale zona quella coincidente con parte del centro urbano dell’abitato di
Follonica. Le acque luride provenienti dalla zona 1A recapitano mediante una serie di pompe e una
condotta a gravità nella stazione di sollevamento posta su viale Carducci, la quale, mediante una
condotta in pressione del diametro di 200mm, recapita a sua volta nella stazione di sollevamento di
via Palermo. Per quanto riguarda le acque luride provenienti dalla zona 1B, esse risultano essere
convogliate nella stazione di sollevamento sostanzialmente a gravità. Lo studio effettuato ha
permesso di valutare l’efficienza idraulica della rete medesima, in particolare dei cinque sfiori ivi
presenti nelle diverse condizioni di funzionamento che possono verificarsi. La rete simulata
comprende la parte circostante la stazione di sollevamento di Via Palermo, ovvero la parte in cui
sono localizzati gli scarichi in Petraia. Dalle simulazioni effettuate è risultato che le soglie sfioranti
inibiscono lo sversamento delle acque luride in Pietraia in periodo asciutto, infatti la portata minima
per cui il primo sfioro entra in funzione è pari a 3Qn. Tuttavia, in caso di pioggia, si è constato che
ingenti volumi liquidi possono essere sfiorati nel corpo idrico ricettore, a seconda dell’evento che si
verifica. Di seguito si riporta la tabella altezze di pioggia -volumi sfiorati.
Volume sfiorato (mc) Durata e tempo di ritorno h pioggia corrispondente
8026.00 1h Tr 1anno 29mm9864.00 1h Tr 2 anni 34mm5025.00 1/2h Tr 1 anno 20.6mm6274.00 1/2h Tr 1 anno 24mm9941.00 2h Tr 1anno 34.8mm
11867.00 2h Tr 2anni 40mm15655.00 2h Tr 5 anni 49.6 mm
Vista la vocazione turistica del luogo, si è ritenuto di focalizzare l’attenzione ed approfondire lo
studio nei periodo estivo (maggio-settembre) in cui l’eventuale superamento delle soglie sfioranti da
parte dei flussi collettati può arrecare più disturbo alla fruizione della risorsa paesaggio. Basandosi
sull’analisi della qualità delle acque che possono essere sfiorate in periodo estivo, si sono condotte
simulazioni di calcolo relative a una pioggia di 15 mm e durata un’ora (pioggia avente Tr=1 anno
192
nel periodo maggio-settembre) e una pioggia di 18mm di durata un’ora, desunta dal grafico volumi
sfiorati-carico inquinanti versati, per la quale anche aumentando notevolmente i volumi sfiorati si
registrano aumenti molto lievi del carico di inquinanti sversati in Pietraia. Di seguito si riportano gli
interventi previsti nei vari scenari progettuali simulati.
• SCENARIO PROGETTUALE 1
Lo scenario progettuale 1, relativo a una pioggia di 15 mm e durata un’ora (pioggia avente Tr=1
anno nel periodo maggio-settembre), prevede i seguenti interventi:
1. realizzazione di una condotta lungo Via Apuanea e rimozione dell’esistente a partire dal
nodo N0081 fino alla stazione di sollevamento di via Palermo (stazione 10). Tale condotto dovrà
avere un diametro di 700mm e contribuisce sostanzialmente ad evitare che vi siano sversamenti in
Pietraia dallo scarico 6 e 7, rispettivamente nodo 60000 e nodo 70000 nella schematizzazione di
calcolo adottata.
2. sostituzione della condotta lungo via Gorizia, a partire dal nodo N0076 fino alla stazione di
sollevamento di via Palermo, prevedendo un attraversamento del Pietraia in prossimità di quello già
attualmente esistente. Tale condotta dovrà avere un diametro di 1100mm e dovrà sottopassare la
condotta proveniente da Via Albereta in prossimità del nodo PZ420.
3. Innalzamento soglia di sfioro nel pozzetto PZ420 di 15 cm e sostituzione dell’orifizio da
200mm con uno da 600mm verso la condotta sottopassante.
4. Ampliamento della stazione di sollevamento di Via Palermo con l’istallazione di nuove
pompe atte a sollevare una portata massima totale di 900l/s. Ovvero si prevede che le pompe
presenti dovranno continuare a recapitare nel depuratore e mantenere lo stesso regime di
funzionamento attuale, viceversa quelle di progetto dovranno recapitare i volumi eccedenti
attraverso una condotta in pressione nella vasca di progetto.
5. realizzazione di una vasca capace di trattenere circa 3000 mc durante il periodo di pioggia.
6. realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 600mm che convogli i volumi
eccedenti (stimati in circa 3000mc) dalla stazione di via Palermo verso la realizzanda vasca di
accumulo nella zone del vecchio depuratore e realizzazione di una condotta a gravità del diametro
di 300mm per lo svuotamento della vasca e recapito verso la stazione di sollevamento di Via
Palermo.
7. realizzazione di uno sfioro dalla vasca verso il Petraia.
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• SCENARIO PROGETTUALE 2
Lo scenario progettuale 2, relativo a una pioggia di 18 mm e durata un’ora, prevede i seguenti
interventi:
1. realizzazione di una condotta lungo Via Apuanea e rimozione dell’esistente a partire dal
nodo N0081 fino alla stazione di sollevamento di via Palermo (stazione 10). Tale condotto dovrà
avere un diametro di 700mm e contribuisce sostanzialmente ad evitare che vi siano sversamenti in
Pietraia dallo scarico 6 e 7, rispettivamente nodo 60000 e nodo 70000 nella schematizzazione di
calcolo adottata.
2. sostituzione della condotta lungo via Gorizia, a partire dal nodo N0076 (ovvero in
prossimità di esso) fino alla stazione di sollevamento di via Palermo, prevedendo un
attraversamento del Pietraia in prossimità di quello già attualmente esistente. Tale condotta dovrà
avere un diametro di 1100mm e dovrà sottopassare la condotta proveniente da Via Albereta in
prossimità del nodo PZ420.
3. Innalzamento soglia di sfioro nel pozzetto PZ 420 di 25 cm e sostituzione dell’orifizio da
200mm con uno da 600mm verso la condotta sottopassante.
4. Ampliamento della stazione di sollevamento di Via Palermo con l’istallazione di nuove
pompe atte a sollevare una portata massima di 1270l/s. Ovvero si prevede che le pompe presenti
dovranno continuare a recapitare nel depuratore e mantenere lo stesso regime di funzionamento
attuale, viceversa quelle di progetto dovranno recapitare i volumi eccedenti attraverso una condotta
in pressione nella vasca di progetto.
5. realizzazione di una vasca capace di trattenere circa 4000 mc durante il periodo di pioggia.
6. realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 600mm che convogli i volumi
eccedenti (stimati in circa 4000mc) dalla stazione di via Palermo verso la realizzanda vasca di
accumulo nella zona del vecchio depuratore e realizzazione di una condotta a gravità del diametro
di 300mm per lo svuotamento della vasca e recapito verso la stazione di sollevamento di Via
Palermo.
7. realizzazione di uno sfioro dalla vasca verso il Petraia.
8. Innalzamento soglia di sfioro nel pozzetto PZ004 di 5 cm.
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• SCENARIO PROGETTUALE 3
Lo scenario progettuale 3 si articola in due sottoscenari: 3a e 3b. Esso è relativo a una pioggia di 15
mm e durata un’ora e prevede i seguenti interventi:
1. Scenario 3a e 3b: si prevede la realizzazione di una condotta lungo Via Apuanea e rimozione
dell’esistente a partire dal nodo N0081 fino alla stazione di sollevamento di via Palermo (stazione
10). Tale condotto dovrà avere un diametro di 700mm e contribuisce sostanzialmente ad evitare che
vi siano scarichi in Pietraia dallo sfioro 6 e 7, rispettivamente nodo 60000 e nodo 70000 nella
schematizzazione di calcolo adottata.
2. Scenario 3a e scenario 3b: si prevede la sostituzione della condotta lungo via Gorizia, a
partire dal nodo N0076 (ovvero in prossimità di esso) fino al pozzetto PZ127, in prossimità del
quale verrà realizzata la nuova stazione di sollevamento. Tale condotta dovrà avere un diametro di
1100mm e dovrà sottopassare la condotta proveniente da Via Albereta in prossimità del nodo
PZ420. Infatti nel nodo PZ420 attualmente è posizionata una soglia e vi è un tubo di diametro 200
mm che recapita le acque sostanzialmente nere nella condotta attualmente passante lungo via
Gorizia. In tale nodo si prevede l’introduzione di un tubo da 600 mm il quale dovrà recapitare nella
condotta di progetto sottopassante il nodo in esame.
3. Scenario 3a e 3b: Innalzamento soglia di sfioro nel pozzetto PZ 420 di 15 cm e sostituzione
dell’orifizio da 200mm con uno da 600mm.
4. Scenario 3a e 3b: Adeguamento della stazione di sollevamento di Via Palermo per una
portata massima sollevabile di 380l/s. Ovvero si prevede che le pompe presenti dovranno continuare
a recapitare nel depuratore e mantenere lo stesso regime di funzionamento attuale e recapitare i
volumi eccedenti attraverso una condotta in pressione nella vasca di progetto.
5. Scenario 3a e 3b: realizzazione di una vasca capace di trattenere circa 3000 mc durante il
periodo di pioggia.
6. Scenario 3a: realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 300mm che convogli
i volumi eccedenti dalla stazione di via Palermo verso la realizzanda vasca di accumulo nella zone
del vecchio depuratore e realizzazione di una condotta a gravità del diametro di 300mm per lo
svuotamento della vasca e recapito verso la stazione di sollevamento di Via Palermo.
Scenario 3b: realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 600mm che convogli i
volumi eccedenti dalla stazione di via Palermo e quelli provenienti dalla nuova stazione di
sollevamento verso la realizzanda vasca di accumulo nella zone del vecchio depuratore e
realizzazione di una condotta a gravità del diametro di 300mm per lo svuotamento della vasca e
recapito verso la stazione di sollevamento di Via Palermo.
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7. Scenario 3a e 3b: realizzazione di uno sfioro dalla vasca verso il petraia. Tale sfioro
permette di evacuare i volumi eccedenti e inoltre permette l’utilizzo della vasca anche come
sedimentatore al fine di migliorare la qualità dell’effluente.
8. Scenario 3a e 3b: realizzazione di un nuovo impianto di sollevamento in prossimità
dell’attuale PZ127 per una portata massima di 600l/s.
9. Scenario 3a: realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 500mm dalla nuova
stazione di sollevamento verso la vasca di accumulo. Tale soluzione prevede l’attraversamento del
Petraia a monte di quello esistente.
10. Scenario 3b: in alternativa al punto 9, si prevede la realizzazione di una condotta in
pressione del diametro di 500mm che attraversa il Pietraia in corrispondenza dell’attuale
attraversamento di 400mm. Tale condotta di progetto si diparte dalla nuova stazione di
sollevamento fino alla condotta in progetto del diametro di 600mm proveniente dalla stazione di via
Palermo. Tali condotte si congiungono dopo la stazione di via Palermo in un’unica condotta del
diametro 600mm che recapita nella vasca di accumulo.
11. scenario 3a e 3b: Abbassamento dell’attuale attraversamento del Petraia e realizzazione di un
tratto di condotta da 400mm per recapito in tempo asciutto delle sole acque nere nella stazione di
sollevamento di Via Palermo. La quota del fondo della condotta al nodo PZ127 dovrà essere pari a -
1.45m s.l.m., mentre alla stazione di sollevamento si dovrà avere una quota del fondo pari a -1.5m
s.l.m.
• SCENARIO PROGETTUALE 4
Lo scenario progettuale 4 si articola in due sottoscenari: scenario 4a e 4b. esso è relativo a una
pioggia simulata di 18 mm e durata un’ora e prevede i seguenti interventi:
1. Scenario 4a e 4b: realizzazione di una condotta lungo Via Apuanea e rimozione
dell’esistente a partire dal nodo N0081 fino alla stazione di sollevamento di via Palermo (stazione
10). Tale condotto dovrà avere un diametro di 700mm e contribuisce sostanzialmente ad evitare che
vi siano scarichi in Pietraia dallo scarico 6 e 7, rispettivamente nodo 60000 e nodo 70000 nella
schematizzazione di calcolo adottata.
2. Scenario 4a e 4b: sostituzione della condotta lungo via Gorizia, a partire dal nodo N0076
(ovvero in prossimità di esso) fino al pozzetto PZ127. Tale condotta dovrà avere un diametro di
1100mm e dovrà sottopassare la condotta proveniente da Via Albereta in prossimità del nodo
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PZ420. Infatti nel nodo PZ420 attualmente è posizionata una soglia e vi è un tubo di diametro 200
mm che recapita le acque sostanzialmente nere nella condotta attualmente passante lungo via
Gorizia. In tale nodo si prevede l’introduzione di un tubo da 600 mm il quale dovrà recapitare nella
condotta di progetto sottopassante il nodo in esame.
3. Scenario 4a e 4b: Innalzamento soglia di sfioro nel pozzetto PZ 420 di 25 cm e sostituzione
dell’orifizio da 200mm con uno da 600mm.
4. Scenario 4a e 4b: Adeguamento della stazione di sollevamento di Via Palermo affinché la
portata massima sollevabile sia di 430l/s.
5. Scenario 4a e 4b: realizzazione di una vasca capace di trattenere circa 4000 mc durante il
periodo di pioggia.
6. Scenario 4a: realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 300mm che convogli
i volumi eccedenti dalla stazione di via Palermo verso la realizzanda vasca di accumulo nella zone
del vecchio depuratore e realizzazione di una condotta a gravità del diametro di 300mm per lo
svuotamento della vasca e recapito verso la stazione di sollevamento di Via Palermo.
Scenario 4b: realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 600mm che convogli i
volumi eccedenti dalla stazione di via Palermo verso la realizzanda vasca di accumulo nella zone
del vecchio depuratore e realizzazione di una condotta a gravità del diametro di 300mm per lo
svuotamento della vasca e recapito verso la stazione di sollevamento di Via Palermo.
7. Scenario 4a e 4b: realizzazione di uno sfioro dalla vasca verso il Petraia. Tale sfioro
permette di evacuare eventuali volumi eccedenti e inoltre permette l’utilizzo della vasca anche
come sedimentatore al fine di migliorare la qualità dell’effluente.
8. Scenario 4a e 4b: Innalzamento soglia di sfioro nel pozzetto PZ 004 di 5 cm.
9. Scenario 4a e 4b: Realizzazione di una nuova stazione di sollevamento in prossimità
dell’attuale pozzetto PZ127. Tale stazione dovrà essere in grado di sollevare una portata massima di
830l/s.
10. Scenario 4a: realizzazione di una condotta in pressione del diametro di 500mm dalla nuova
stazione di sollevamento verso la vasca di accumulo. Tale soluzione prevede l’attraversamento del
Petraia a monte di quello esistente.
11. Scenario 4b: in alternativa al punto 10, si prevede la realizzazione di una condotta in
pressione del diametro di 500mm che attraversa il Pietraia in corrispondenza dell’attuale
attraversamento di 400mm. Tale condotta di progetto si diparte dalla nuova stazione di
sollevamento fino alla condotta in progetto del diametro di 600mm proveniente dalla stazione di via
Palermo. Tali condotte si congiungono dopo la stazione di via Palermo in un’unica condotta del
diametro 600mm che recapita nella vasca di accumulo.
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12. scenario 4a e 4b: Abbassamento dell’attuale attraversamento del Petraia e realizzazione di un
tratto di condotta da 400mm per recapito in tempo asciutto delle sole acque nere nella stazione di
sollevamento di Via Palermo. La quota del fondo della condotta al nodo PZ127 dovrà essere pari a
-1.45m s.l.m., mentre alla stazione di sollevamento si dovrà avere una quota del fondo pari a -1.5m
s.l.m.
• SCENARIO PROGETTUALE 5
Lo scenario progettuale 3 prevede i seguenti interventi:
1. realizzazione di una condotta sottomarina capace di scaricare ad una distanza di 4500m dalla
costa una portata pari a 0.52 mc/s. tale condotta dovrà essere appunto di 4500m di lunghezza
affinché la profondità di scarico sia di 25m e dovrà avere un diametro di 0.8m.
Pisa 20 novembre 2007
Prof. Ing. S.Pagliara