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Codifica documento
RAP S.p.A.
Risorse Ambiente Palermo
P.tta Benedetto Cairoli – 90123 Palermo – C.F./P.IVA 06232420825
R3
Commessa
L0210
Titolo progetto
COPERTURA SUPERFICIALE PROVVISORIA DEL 1° SETTORE DELLA 6^ VASCA PER RIFIUTI
NON PERICOLOSI DI BELLOLAMPO (PA)
PROGETTO ESECUTIVO
Nome documento
Scala
RELAZIONE IDRAULICA
Visti ed approvazioni
PROGETTISTI
Ing. Giovanni Gucciardo – Coordinatore del gruppo di progettazione
RESPONSABILE DEL
PROCEDIMENTO
Ing. Ciro Azzara
Ing. Giuseppe Giambelluca
COORD. SICUREZZA IN FASE DI
PROGETTAZIONE
Ing. Marco Ferrante
Ing. Salvatore Magnolia
Arch. Nicola Polisano
Ing. Sebastiano Siino
3
2
1
0
02/05/2014
1^ Emissione
REV.
DATA
DESCRIZIONE DELLE REVISIONI
COPERTURA SUPERFICIALIE PROVVISORIA DEL 1° SETTORE
DELLA 6^ VASCA PER RIFIUTI NON PERICOLOSI DI
BELLOLAMPO (PA) – PROGETTO ESECUTIVO
R3
RELAZIONE IDRAULICA
Rev. 0
Pagina 2
SOMMARIO
1
DESCRIZIONE SISTEMA DI DRENAGGIO ........................................................................ 3
2
VERIFICHE IDRAULICHE ................................................................................................... 4
ALLEGATO - VERIFICHE IDRAULICHE DEL SISTEMA DRENANTE.................................... 5
R3-Relazione idraulica
COPERTURA SUPERFICIALIE PROVVISORIA DEL 1° SETTORE
DELLA 6^ VASCA PER RIFIUTI NON PERICOLOSI DI
BELLOLAMPO (PA) – PROGETTO ESECUTIVO
1
R3
RELAZIONE IDRAULICA
Rev. 0
Pagina 3
DESCRIZIONE SISTEMA DI DRENAGGIO
Il sistema di drenaggio previsto in progetto deve drenare e regimare le acque
meteoriche che scorrono per ruscellamento sulla superficie impermeabilizzata del capping
provvisorio di copertura.
La progettazione idraulica dei canali perimetrali in tubo Armco e delle tubazioni previste
in progetto presuppone la determinazione della portata di piena Qmax, per fissato tempo T
di ritorno (il tempo di ritorno di un evento è il numero di anni in cui quell’evento può,
mediamente, essere raggiunto o superato una sola volta). Se si verificherà una portata
superiore a quella di dimensionamento, la tubazione funzionerà male e di conseguenza si
possono verificare dei danni. Ne segue che la portata di dimensionamento deve essere
tanto più elevata, ossia tanto più improbabile, quanto maggiori sono i danni conseguenti al
cattivo funzionamento dell’opera idraulica. Per le opere di drenaggio di che trattasi si fa
riferimento a portate con tempo di ritorno T pari a 10 anni (danni modesti).
Il calcolo idrologico è stato condotto nella Relazione idrologica. Si sono fissate le
sezioni caratteristiche A-A, B-B e C-C in cui effettuare le verifiche idrauliche. La portata
massima determinata è pari a rispettivamente a 0,14, 0,44 e 0,55 m3/s.
Il sistema di drenaggio individuato in progetto è costituito da tubi semicircolari in
acciaio zincato tipo armco posizionati sul bordo interno delle piste di servizio e sui bordi
interni dei banchettoni (tav. G9). Tali tubazioni raccolgono le acque che scorrono sui
versanti superiori ad ogni tratto di pista e quelle che insistono direttamente su di essa per
effetto della pendenza trasversale della pista stessa.
Per evitare la formazione di portate eccessive che, specie nei casi di piogge intense,
non potrebbero essere opportunamente convogliate, i versanti sono stati divisi in settori a
mezzo di tubazioni a sezione piena, anch’esse in HDPE 400, che convogliano l’acqua
raccolta ai collettori posti lungo il perimetro dell’area di intervento.
Il recapito finale a cui sarà convogliata l’acqua piovana, per mezzo di tubazione a
sezione piena in HDPE 500, è indicato nella tavola sopra citata. Si tratta del canale di
guardia realizzato durante i lavori di costruzione della 6 vasca, che corre lungo i fianchi
della discarica e che recapita le acque di pioggia nelle vasche di accumulo e trattamento
di prima pioggia e, successivamente, a mezzo di condotta interrata, al torrente Celona al
piede della discarica.
R3-Relazione idraulica
COPERTURA SUPERFICIALIE PROVVISORIA DEL 1° SETTORE
DELLA 6^ VASCA PER RIFIUTI NON PERICOLOSI DI
BELLOLAMPO (PA) – PROGETTO ESECUTIVO
2
R3
RELAZIONE IDRAULICA
Rev. 0
Pagina 4
VERIFICHE IDRAULICHE
Le verifiche idrauliche delle sezioni circolari delle tubazioni in HDPE e dei tubi Armco
vengono condotte a mezzo della formula di Chezy (correnti a pelo libero in condizione di
moto uniforme).
Le elaborazioni sono riportate in allegato.
Le verifiche danno esito positivo essendo garantito un adeguato franco di sicurezza
rispetto all’evento di piena preso in considerazione.
R3-Relazione idraulica
COPERTURA SUPERFICIALIE PROVVISORIA DEL 1° SETTORE
DELLA 6^ VASCA PER RIFIUTI NON PERICOLOSI DI
BELLOLAMPO (PA) – PROGETTO ESECUTIVO
R3
RELAZIONE IDRAULICA
Rev. 0
Pagina 5
ALLEGATO - VERIFICHE IDRAULICHE DEL SISTEMA DRENANTE
R3-Relazione idraulica
Correnti a pelo libero.Az 2.1.1_Armco 600
CORRENTI A PELO LIBERO - MOTO UNIFORME
D
j
ho
PROGETTO/LAVORI
Copertura provvisoria del 1° settore della "sesta vasca" per RSU di Bellolampo (PA)
COMMITTENTE
Risorse Ambiente Palermo RAP S.p.A.
COMUNE
Palermo (PA)
ANNOTAZIONI
Verifica sezione semicircolare tubo in acciaio tipo armco D=600 mm
UNITA' DI MISURA
Sistema Internazionale
lunghezze (dimensioni canali, tubi ...) => m (metri)
tempo => s (secondi)
aree sezioni => m^2
coeff. di conduttanza => m^(1/2)/s
velocità => m/s
portata => mc/s
DATI DI INPUT
Calcolo di verifica: incognito il tirante idrico
sezione del canale/tubo: circolare
diametro interno del condotto D = 0,6 m
pendenza del fondo i = 1,5%
portata di moto uniforme Qo = 0,14 mc/s
materiale costituente le pareti: Canali con ciottoli e ghiaia sul fondo
scabrezza delle pareti (Strickler) c = 40 (m^1/3)/s
DATI DI OUTPUT
Per la soluzione del problema viene utilizzata la formula di Chezy con coeff. di conduttanza calcolato con la formula
di Bazin o di Kutter o di Strickler o di Manning.
tirante idrico ho = 0,248 m
grado di riempimento della condotta ho/D = 0,41
area della sezione idrica Ao = 0,11033 mq
contorno bagnato C = 0,838 m
raggio idraulico R = Ao/C = 0,1317 m
coefficiente di conduttanza X = 28,5302 m^(1/2)/s
velocità di moto uniforme Vo = X*(R*i)^(1/2) = 1,2679 m/s
Il Tecnico
Ing. Ciro Azzara et al.
Correnti a pelo libero.Az 2.1.1 - Licenza d'uso Ing. Ciro Azzara
1 di 1
01/05/14
Sezione - scala 1:10
D = 0,6 m; tirante idrico ho = 0,248 m
Correnti a pelo libero.Az 2.1 - Licenza d'uso Ing. Ciro Azzara
Scala delle portate di moto uniforme (Sezione Circolare)
i = 1,5%; D = 0,6 m; Canali con ciottoli e ghiaia sul fondo
0,7
0,6
tirante idrico ho (m)
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
Q (mc/s)
Correnti a pelo libero.Az 2.1 - Licenza d'uso Ing. Ciro Azzara
0,3
0,35
0,4
0,45
Scala delle velocità di moto uniforme (Sezione Circolare)
i = 1,5%; D = 0,6 m; Canali con ciottoli e ghiaia sul fondo
0,7
0,6
tirante idrico ho (m)
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
Vo (m/s)
Correnti a pelo libero.Az 1.1-000 Licenza d'uso ing. Ciro Azzara
1,2
1,4
1,6
1,8
Correnti a pelo libero.Az 2.1.1_HDPE 400
CORRENTI A PELO LIBERO - MOTO UNIFORME
D
j
ho
PROGETTO/LAVORI
Copertura provvisoria del 1° settore della "sesta vasca" per RSU di Bellolampo (PA)
COMMITTENTE
Risorse Ambiente Palermo RAP S.p.A.
COMUNE
Palermo (PA)
ANNOTAZIONI
Verifica sezione circolare tubo in HDPE De=400 mm, Di=375,2 mm (rif. 13.3.7.4 Prezzario Regione Sicilia 2013)
UNITA' DI MISURA
Sistema Internazionale
lunghezze (dimensioni canali, tubi ...) => m (metri)
tempo => s (secondi)
aree sezioni => m^2
coeff. di conduttanza => m^(1/2)/s
velocità => m/s
portata => mc/s
DATI DI INPUT
Calcolo di verifica: incognito il tirante idrico
sezione del canale/tubo: circolare
diametro interno del condotto D = 0,3752 m
pendenza del fondo i = 50%
portata di moto uniforme Qo = 0,44 mc/s
materiale costituente le pareti: Tubi in PEAD, PVC, PRFV
scabrezza delle pareti (Strickler) c = 120 (m^1/3)/s
DATI DI OUTPUT
Per la soluzione del problema viene utilizzata la formula di Chezy con coeff. di conduttanza calcolato con la formula
di Bazin o di Kutter o di Strickler o di Manning.
tirante idrico ho = 0,122 m
grado di riempimento della condotta ho/D = 0,32
area della sezione idrica Ao = 0,03104 mq
contorno bagnato C = 0,454 m
raggio idraulico R = Ao/C = 0,0683 m
coefficiente di conduttanza X = 76,7214 m^(1/2)/s
velocità di moto uniforme Vo = X*(R*i)^(1/2) = 14,1777 m/s
Il Tecnico
Ing. Ciro Azzara et al.
Correnti a pelo libero.Az 2.1.1 - Licenza d'uso Ing. Ciro Azzara
1 di 1
01/05/14
Sezione - scala 1:10
D = 0,3752 m; tirante idrico ho = 0,1216 m
Correnti a pelo libero.Az 2.1 - Licenza d'uso Ing. Ciro Azzara
Scala delle portate di moto uniforme (Sezione Circolare)
i = 50%; D = 0,3752 m; Tubi in PEAD, PVC, PRFV
0,4
0,35
tirante idrico ho (m)
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
0
0,5
1
1,5
Q (mc/s)
Correnti a pelo libero.Az 2.1 - Licenza d'uso Ing. Ciro Azzara
2
2,5
Scala delle velocità di moto uniforme (Sezione Circolare)
i = 50%; D = 0,3752 m; Tubi in PEAD, PVC, PRFV
0,4
0,35
tirante idrico ho (m)
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
0
5
10
15
Vo (m/s)
Correnti a pelo libero.Az 1.1-000 Licenza d'uso ing. Ciro Azzara
20
25
Correnti a pelo libero.Az 2.1.1_HDPE 500
CORRENTI A PELO LIBERO - MOTO UNIFORME
D
j
ho
PROGETTO/LAVORI
Copertura provvisoria del 1° settore della "sesta vasca" per RSU di Bellolampo (PA)
COMMITTENTE
Risorse Ambiente Palermo RAP S.p.A.
COMUNE
Palermo (PA)
ANNOTAZIONI
Verifica sezione tubo in HDPE De=500 mm, Di=469 mm (rif. 13.3.7.6 Prezzario Regione Sicilia 2013)
UNITA' DI MISURA
Sistema Internazionale
lunghezze (dimensioni canali, tubi ...) => m (metri)
tempo => s (secondi)
aree sezioni => m^2
coeff. di conduttanza => m^(1/2)/s
velocità => m/s
portata => mc/s
DATI DI INPUT
Calcolo di verifica: incognito il tirante idrico
sezione del canale/tubo: circolare
diametro interno del condotto D = 0,469 m
pendenza del fondo i = 1,5%
portata di moto uniforme Qo = 0,55 mc/s
materiale costituente le pareti: Tubi in PEAD, PVC, PRFV
scabrezza delle pareti (Strickler) c = 120 (m^1/3)/s
DATI DI OUTPUT
Per la soluzione del problema viene utilizzata la formula di Chezy con coeff. di conduttanza calcolato con la formula
di Bazin o di Kutter o di Strickler o di Manning.
tirante idrico ho = 0,349 m
grado di riempimento della condotta ho/D = 0,74
area della sezione idrica Ao = 0,13786 mq
contorno bagnato C = 0,976 m
raggio idraulico R = Ao/C = 0,1413 m
coefficiente di conduttanza X = 86,6 m^(1/2)/s
velocità di moto uniforme Vo = X*(R*i)^(1/2) = 3,9863 m/s
Il Tecnico
Ing. Ciro Azzara et al.
Correnti a pelo libero.Az 2.1.1 - Licenza d'uso Ing. Ciro Azzara
1 di 1
01/05/14
Sezione - scala 1:10
D = 0,469 m; tirante idrico ho = 0,349 m
Correnti a pelo libero.Az 2.1 - Licenza d'uso Ing. Ciro Azzara
Scala delle portate di moto uniforme (Sezione Circolare)
i = 1,5%; D = 0,469 m; Tubi in PEAD, PVC, PRFV
0,5
0,45
0,4
tirante idrico ho (m)
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
Q (mc/s)
Correnti a pelo libero.Az 2.1 - Licenza d'uso Ing. Ciro Azzara
0,5
0,6
0,7
Scala delle velocità di moto uniforme (Sezione Circolare)
i = 1,5%; D = 0,469 m; Tubi in PEAD, PVC, PRFV
0,5
0,45
0,4
tirante idrico ho (m)
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Vo (m/s)
Correnti a pelo libero.Az 1.1-000 Licenza d'uso ing. Ciro Azzara
3
3,5
4
4,5
Correnti a pelo libero.Az 2.1 - Calcolo idraulico correnti a pelo libero
(Relazione esplicativa sui metodi di calcolo)
Nella presente breve relazione vengono illustrate, in linea generale, le teorie ed i metodi
implementati nel software Correnti a pelo libero.Az (versione 2.1). Si rimanda alla letteratura
tecnica per gli approfondimenti del caso.
INDICE
1
VERIFICHE IDRAULICHE ................................................................................................... 2
BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................................... 3
Correnti e pelo libero.Az 2.1
Relazione esplicativa
Pag. 2 di 3
1 Verifiche idrauliche
Le verifiche idrauliche nelle correnti a pelo libero in condizione di moto uniforme1 sono effettuate
dal software utilizzando la formula di Chezy:
Vo = X ⋅ R ⋅ i
e l’equazione di continuità (moto permanente di tipo uniforme):
Qo = Ao ⋅ Vo
Nella formula di Chezy R è il raggio idraulico della corrente (di sezione idrica Ao e velocità
media Vo) ed “i” la pendenza dell’alveo naturale o artificiale.
Per la determinazione del coefficiente di conduttanza X si possono utilizzare le formule di
Bazin:
X =
87
1+
γ
R
o di Kutter:
X=
100
m
1+
R
o di Gauckler-Strickler:
X =c⋅R
1
6
o di Manning:
1
1
X = ⋅R 6
n
dove γ, m, c e n sono rispettivamente gli indici di Bazin, Kutter, Strickler e Manning che
dipendono dal tipo di materiale che costituisce il canale/tubo.
Nel software è presente un archivio, di seguito riportato, di tali indici in funzione del materiale
che costituisce il canale/tubo.
COEFFICIENTI DI SCABREZZA
Materiale
Tubi in PEAD, PVC, PRFV
Tubi nuovi in gres o ghisa rivestita
1
m
c
n
γ
Bazin Kutter Strickler Manning
0,06 0,09
120 0,0083
0,11 0,18
100 0,0120
Nelle correnti a pelo libero in moto uniforme il tirante idrico, la sezione idrica e la velocità sono costanti in ogni
sezione trasversale dell’alveo (la linea di fondo, il pelo libero e la linea dei carichi totali sono parallele).
Correnti e pelo libero.Az 2.1
Relazione esplicativa
Tubi/canali in cemento liscio
Tubi/canali in acciaio trafilato nuovo
Tubi in servizio con lievi incrostazioni
Tubi in calcestruzzo ordinario
Tubi in servizio corrente con incrostazioni e depositi
Canali in calcestruzzo ordinario
Canali in muratura o pietrame
Canali in argilla consolidata
Canali con ciottoli e ghiaia sul fondo
Canali in terra con erba sul fondo
Canali in abbandono con vegetazione
Canali in roccia senza rivestimento
Fiumi/torrenti naturali regolari
Fiumi/torrenti a letto sgombro su alveo naturale non rimaneggiato
Pag. 3 di 3
0,11
0,11
0,2
0,3
0,4
0,3
0,45
0,74
1,1
1,3
2,2
3,5
1,3
2,8
0,18
0,18
0,25
0,45
0,6
0,45
0,65
1
1,3
1,5
3
4
1,5
3
100
100
80
70
60
70
60
50
40
40
30
25
40
30
0,0120
0,0120
0,0125
0,0140
0,0170
0,0140
0,0170
0,0200
0,0250
0,0250
0,0350
0,0400
0,0250
0,0350
Nel caso di sezioni complesse
queste vengono pensate suddivise in sottosezioni per mezzo di verticali come in figura. Per ogni
sottosezione si calcolano le grandezze geometriche ed idrauliche applicando le formule del
moto uniforme; la portata si ottiene come somma dei tre contributi dovuti alle sottosezioni. Nel
calcolo dei contorni bagnati delle sottosezioni si esclude la verticale di confine tra le
sottosezioni.
BIBLIOGRAFIA
[1] Benfratello G. – Tavole schematiche delle lezioni di idraulica – Facoltà di Ingegneria
Università di Palermo A.A. 1995-96;
[2] De Marchi – Nozioni di Idraulica, con particolare riguardo ai problemi delle bonifiche e delle
irrigazioni – Ed. Agricole, Bologna;
[3] Citrini D., Noseda G. – Idraulica – CEA, 1987.

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