Invarianza idraulica a Brescia: descrizione di casi

INVARIANZA IDRAULICA A BRESCIA:

CASI PRATICI DI APPLICAZIONE DEL REGOLAMENTO

Brescia, 24 Giugno 2019

Ing. Riccardo Telò - Ing. Stefania Vitali

DEFINIZIONI DEL REGOLAMENTO R.L. n°7/2017: CRITERI E METODI

Invarianza idraulica: principio in base al quale le portate massime di deflusso meteorico scaricate dalle aree urbanizzate nei recettori naturali o artificiali di valle non sono maggiori di quelle preesistenti l’urbanizzazione

Invarianza idrologica: principio in base al quale sia le portate sia i volumi di deflusso meteorico scaricate dalle aree urbanizzate nei recettori naturali o artificiali di valle non sono maggiori di quelle preesistenti l’urbanizzazione

Acque pluviali: le acque meteoriche di dilavamento, escluse le acque di prima pioggia scolanti dalle aree esterne (Regolamento R.L.n°4/2006)

Superficie scolante impermeabile dell’intervento: superficie risultante dal prodotto tra la superficie scolante totale per il suo coefficiente di deflusso medio ponderale

Ricettore: corpo idrico naturale o artificiale o rete di fognatura, nel quale si immettono le acque meteoriche

INTERVENTI RICHIEDENTI MISURE DI INVARIANZA IDRAULICA E IDROLOGICA

Gli interventi ▪ di ristrutturazione edilizia, solo se consistono nella demolizione totale▪ di nuova costruzione, compresi gli ampliamenti,▪ di ristrutturazione urbanistica,▪ relativi a opere di pavimentazione e di finitura di spazi esterni▪ pertinenziali con realizzazione di un volume inferiore al 20 per cento del volume

dell’edificio principale▪ relativi a parcheggi, aree di sosta, piazze, aree verdi sovrapposte a nuove solette▪ relativi alle infrastrutture stradali e autostradali e loro pertinenze e i parcheggi sia

nuovi che di adeguamento

devono essere progettati in modo tale che la risposta complessiva agli afflussi meteorici rimanga inalterata, compensando gli effetti prodotti dall’impermeabilizzazione delle superfici e dalla loro

regolarizzazione

MISURE DI INVARIANZA IDROLOGICA E IDRAULICARispetto alla condizione PREESISTENTE L’URBANIZZAZIONE

CASI PRATICI: POLO LOGISTICO ESSELUNGA A OSPITALETTO (BS)

CASI PRATICI:NUOVO TERMINALE INTERMODALE DI BRESCIA ‘LA PICCOLA’ IN COMUNE DI BRESCIA (BS) – RIFUNZIONALIZZAZIONE DI PARTE DELLO EX SCALO MERCI URBANO ‘PICCOLA VELOCITA’’

SUDDIVISIONE AMBITI TERRITORIALI E LIMITI ALLO SCARICOIl territorio regionale è stato suddiviso in 3 tipologie di aree, in funzione del livello di criticità idraulica dei bacini dei corsi d’acqua ricettori▪ aree A, ad alta criticità idraulica: 10 l/sec per ettaro di superficie scolante impermeabile dell’intervento,▪ aree B, a media criticità idraulica: 20 l/sec per ettaro di superficie scolante impermeabile dell’intervento▪ aree C, a bassa criticità idraulica: 20 l/sec per ettaro di superficie scolante impermeabile dell’intervento

PROVINCIA DI BRESCIA – AREE A*

La massima portata scaricabile nel ricettore DEVE essere compatibile con la capacità idraulica del ricettore stesso (in accordo con il Gestore)

CONTENUTI DEL PROGETTO DI INVARIANZAIl progetto deve essere sviluppato ad un livello almeno DEFINITIVO e

deve contenere:

a) Relazione tecnica comprensiva di descrizione della soluzione

progettuale scelta, calcolo delle precipitazioni di progetto, calcoli

del processo di infiltrazione e di laminazione, calcolo del tempo di

svuotamento degli invasi, calcoli e relativi dimensionamenti di

tutte le componenti del sistema di drenaggio, dimensionamento

del sistema di scarico terminale,

b) Documentazione progettuale completa di planimetrie e profili in

scala adeguata, sezioni, particolari costruttivi,

c) Piano di manutenzione ordinaria e straordinaria,

d) Asseverazione del professionista in merito alla conformità del

progetto ai contenuti del Regolamento (allegato E)

CRITERI GUIDA PER LO SMALTIMENTO VOLUMI INVASATI

Lo smaltimento dei volumi invasati deve avvenire secondo il seguente ordine decrescente di priorità:➢ riuso dei volumi stoccati,

l’innaffiamento di giardini,

il lavaggio di pavimentazioni e auto

➢ infiltrazione nel suolo o negli strati superficiali del sottosuolo,

➢ scarico in corpo idrico superficiale naturale o artificiale,

➢ scarico in fognatura.

Punto di prelievo per

alimentazione della rete

Bacino di riequilibrio

ecologico

Impianto idrico per il riutilizzo dell’acqua meteorica

ELEMENTI DA RISPETTARE NELLA REDAZIONE DEL PROGETTO redatto da un tecnico abilitato, qualificato e di esperienza nell’esecuzione di stime idrologiche e calcoli idraulici Tempi di ritorno di riferimento:TR 50 anni dimensionamento delle opere di invarianza

idraulica e idrologicaTR 100 anni verifica dei franchi di sicurezza delle opere e

per le eventuali ulteriori misure locali di protezione idraulica dei beni insediati

Curve di Possibilità Pluviometrica:PARAMETRI FORNITI DA ARPA LOMBARDIA SU TUTTO IL TERRITORIO REGIONALE

Andamento qualitativo dei parametri a1 (figura a sx), n (figura al centro) e wT, (figura a dx) per la definizione delle

linee di possibilità pluviometrica per durate comprese tra 1 e 24 ore sull’intero territorio regionale (fonte Arpa

Lombardia)

ELEMENTI DA RISPETTARE NELLA REDAZIONE DEL PROGETTO

Calcolo del processo di infiltrazione:• Valutazione della soggiacenza della falda• Calcolo del processo di infiltrazione con valori cautelativi

PERMEABILITA’ A LUNGO TERMINE

• Dimensionamento delle strutture infiltranti basato sui dati effettivi del sito di interesse

LEGGE DI HORTON. ANDAMENTI DELLA CAPACITA’ DI INFILTRAZIONE E PARAMETRI DELLE CURVE DI HORTON PROPOSTI

DAL SCS

ELEMENTI DA RISPETTARE NELLA REDAZIONE DEL PROGETTOCalcolo dell’idrogramma netto:

Coefficienti di deflusso da considerareTetti, coperture, tetti verdi e giardini pensili sovrapposti a solette e pavimentazioni asfaltate quali strade, vialetti, parcheggi

1

Pavimentazioni drenanti o semipermeabili, quali strade (non asfaltate) , vialetti, parcheggi 0.7

Aree permeabili di qualsiasi tipo, escludendo dal computo le superfici incolte e quelle ad uso agricolo

0.3

Calcolo del volume di laminazione delle acque pluviali:

REQUISITI MINIMI

METODO DELLE SOLE PIOGGE

PROCEDURA DETTAGLIATA

ELEMENTI DA RISPETTARE NELLA REDAZIONE DEL PROGETTOCalcolo del tempo di svuotamento degli invasi di laminazione:

Se ≤ 48 ore OK

Dimensionamento del sistema di scarico terminale nel ricettore:

Il manufatto deve essere ISPEZIONABILE e consentire la misura delle portate scaricate e della tubazione di collegamento col ricettore

Se > 48 ore Occorre prevedere un volume integrativo

Può essere realizzato A GRAVITA’ o per SOLLEVAMENTO

COME INDIVIDUARE LE MODALITA’ DI CALCOLO DA UTILIZZARE – Requisiti minimi, Metodo delle sole piogge, Procedura dettagliata

PROCEDURA UTILIZZATA

APPLICAZIONE PRATICA DELLA PROCEDURA DETTAGLIATA 2 CASI PRATICI

1. POLO LOGISTICO ‘ESSELUNGA S.P.A.’ NEL COMUNE DI OSPITALETTO (BS)

2. RIFUNZIONALIZZAZIONE DELLO SCALO URBANO ‘LA PICCOLA’ DI BRESCIA – TERMINALE INTERMODALE BRESCIA DI TERALP SRL

REQUISITI MINIMI VOLUMI DI INVASO– art.12 comma 2

Il requisito minimo consiste nella realizzazione di

uno o più invasi di laminazione che nel complesso

rispettino le seguenti volumetrie:

• 800m³ per ettaro di superficie scolante impermeabile dell’intervento moltiplicatoper il coefficiente di riduzione P I = 0.8

• 500m³ per ettaro di superficie scolante impermeabile dell’intervento

• 400m³ per ettaro di superficie scolante impermeabile dell’intervento

AREE A

AREE B

AREE C

PROCEDURA DETTAGLIATA – ALLEGATO G

OCCORRE COMPUTARE NEL DETTAGLIO LA TRASFORMAZIONE AFFLUSSI/DEFLUSSI▪ Analisi pluviometrica,

▪ Bacinizzazione e Uso del suolo

▪ Individuazione dello ietogramma di progetto e della sua durata

complessiva

▪ Scelta del modello di trasformazione afflussi netti/deflussi

IL PROCESSO DI LAMINAZIONE NEL TEMPO E’ DESCRITTO DA

Equazione di continuità

Legge di efflusso per lo svuotamento dell’invaso

Curva d’invaso

MODELLAZIONE AFFLUSSI - DEFLUSSI

Area oggetto di intervento

PROCEDURA DETTAGLIATA – ALLEGATO G

APPLICAZIONE PRATICA DELLA PROCEDURA DETTAGLIATACURVE DI POSSIBILITA’ PLUVIOMETRICA

ARPA Lombardia fornisce i parametri della CPP per ogni località

Per durate inferiori all’ora si può utilizzare n=0,5 e tutti gli altri parametri forniti per le piogge superiori all’ora

POLO LOGISTICO ESSELUNGA Procedura dettagliataMetodo cinematico

CONFRONTO STATO ANTE URBANIZZAZIONE E STATO DI PROGETTO E ANALISI DELLA SUPERIFICIE SCOLANTE DELL’INTERVENTO

SUPERFICI SCOLANTI DEL POLO LOGISTICO PRODUTTIVO IN PROPRIETÀ

Piazzali 263,082.00 m2

Superficie asfaltate (strade e parcheggi) 43,883.00 m2

Coperture Edifici 220,346.00 m2

Aree verdi, agricole e invaso di riequilibrio

ecologico217,771.00 m2

TOTALE 745.082,00 m2

φ medio ponderale = 0,71

Vol. minimo = 29.955 m³

Q limite = 374 l/sec

Vol. minimo AGG.2019 = 23.965 m³

MODELLAZIONE AFFLUSSI – DEFLUSSI

Definizione del volume e della portata che si generano nel

comparto per effetto di un evento pluviometrico intenso

con il metodo cinematico

Il metodo cinematico ricava l’altezza di pioggia

efficacemente defluita nel bacino in funzione del tipo di

suolo, della sua capacità d’immagazzinamento e delle

condizioni dello stesso prima dell’evento

Tabella 1 – Estratto della tabella di attribuzione valori coefficiente CN per

varie combinazioni suolo – copertura (fonte Soil Conservation Service)

Tipo di Uso del Suolo Permeabilità del suoloA B C D

Suoli coltivati 62-72 71-81 78-88 81-91

Pascoli 39-68 61-79 74-86 80-89

Prati 30 58 71 78Boschi e foreste con coperturamodesta 45 66 71 83

Strade asfaltate 98 98 98 98

Strade Inghiaiate 76 85 89 91

Superficie area S 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 Km²

Durata di Pioggia Tc 12 6 3 2 2 1 1 1 ore

Tempo di ritorno TR 2 5 10 20 25 50 100 200 anni

Pioggia critica (Tp=Tc)

P 53 59 57 59 61 56 62 68 mm

Coefficiente di deflusso

f 0.08 0.10 0.09 0.10 0.11 0.09 0.11 0.14

Coefficiente udometrico

u 0.95 2.79 5.00 8.09 9.24 14.11 19.93 26.57l /sec

haPortata max al colmo

Q max 0.05 0.15 0.27 0.44 0.50 0.77 1.09 1.45 m³/sec

Portata max al colmo

Q max 50.0 150.0 275.0 440.0 500.0 770.0 1100.0 1450.0 l/s

Tabella 2 – Risultati dell’analisi idrologica A/D nella configurazione di stato attuale condotta col metodo

cinematico della superficie sottesa.

CRITERIO DELL’INVARIANZA IDRAULICA E DEFINIZIONE DEL

VOLUME DA INVASARE

Limite allo scarico (concessione 21869 del 4/12/1988 –

Consorzio Oglio - Mella)

Recapito acque meteoriche del comparto: Seriola

Castrina

Scarico: tubazione ø800mm

Figura 1 –

Scarico

esistente nella

Seriola Castrina

per mezzo di

tubazione

diametro

interno

Ø600mm

proveniente dal

comparto

Stima della portata di scarico

STATO DI FATTO

Stima della portata di scarico e definizione del volume da invasare

STATO DI PROGETTO

Parametri progettuali adottati

- Evento di pioggia estremo di intensità pari a TR= 200 anni

- Portata di punta allo scarico pari a 250+40l/s nella Roggia Castrina in qualunque

situazione di TR fino a 200 anni pari alla portata massima scaricabile a pelo libero da

una tubazione ø600mm, corrispondente ad un coeff. udometrico di 8 l/sec/ettaro

inferiore alla portata massima potenzialmente scaricabile secondo la norma.

A seguito dei sopralluoghi effettuati, la tubazione di

scarico di diam 800mm che attraversa la strada è stata

contro-tubata, solo nel tratto terminale per una lunghezza

di circa 8 m, con una tubazione di diam 600mm in PVC.

Superficie area S 0.53 0.53 0.53 0.53 0.53 0.53 Km²

Durata di pioggia Tc 1.00 2.00 3.00 6.00 12.00 24.00 ore

Tempo di ritorno TR 200 200 200 200 200 200 anni

Pioggia critica (Tp=Tc) P 68.62 83.25 93.21 113.09 137.20 166.44 mm

Coefficiente di deflusso

f 0.66 0.67 0.68 0.69 0.70 0.70

Coefficieneudometrico

u 125.34 78.00 58.99 36.37 22.13 13.42 l /sec ha

Portata max al colmo Q max 6.604 4.110 3.108 1.916 1.166 0.707 m³/sec

Portata max al colmo Q max 6604 4110 3108 1916 1166 707 l/s

Volume da invasare Vol 21.720 25.560 27.590 29.800 28.420 21.230 m³

Tabella 3 – Risultati dell’analisi idrologica A/D nella configurazione di stato progettuale condotta col

metodo cinematico della superficie sottesa e stima del volume da invasare

.

POLO LOGISTICO ESSELUNGA Procedura dettagliataMetodo cinematico

TERMINALE INTERMODALE TERALP SRL

STATO DI PROGETTO E ANALISI DELLA SUPERIFICIE SCOLANTE DELL’INTERVENTO

SUPERFICI SCOLANTI DELL'AREA OGGETTO DI STUDIO

Aree verdi 13.268,00 m2

Ghiaietto e blocchetti 3.085,00 m2

Ballast, asfalti, fabbricati e cordolini 86.52200 m2

TOTALE 102.874,00 m2

φ medio ponderale = 0,90

Q limite = 93 l/sec

Procedura dettagliataSoftware SWMM

Vol. minimo = 7.420 m³

Vol. minimo AGG.2019 = 5.930 m³

MODELLAZIONE AFFLUSSI – DEFLUSSI

Definizione del volume e della portata che si generano nel

comparto per effetto di un evento pluviometrico intenso

mediante l’utilizzo del software SWMM

Figura 1 – Individuazione delle aree di scolo afferenti alla rete acque bianche e quindi agli invasi di

laminazione

CRITERIO DELL’INVARIANZA IDRAULICA E DEFINIZIONE DEL

VOLUME DA INVASARE

Nella configurazione attuale i recapiti delle acque

meteoriche del comparto sono 3 rami della Roggia

Fiumicella. A seguito di un incontro propedeutico col

responsabile del RIM del Comune di Brescia si è stabilito

che non si dovesse gravare ulteriormente sul recapito

centrale in quanto già nello stato di fatto tale roggia

introduce delle criticità idrauliche a valle che si

manifestano con indesiderati allagamenti nel quartiere

Chiesanuova.

MODELLAZIONE STATO DI PROGETTO – TR50 anni

DOPO UN’ATTENTA VALUTAZIONE STRATEGICA E

COLLEGIALE E TENUTO CONTO DELLE CARATTERISTICHE

GEOLITOLOGICHE DEI TERRENI IN OTTEMPERANZA DELL’ART.5

DEL RR 7/2017 VIENE DATA PREFERENZA AD UN SISTEMA DI

GESTIONE E CONTROLLO DELLE ACQUE PIOVANE MEDIANTE

UN SISTEMA CHE GARANTISCE L’INFILTRAZIONE, LA

EVAPOTRASPIRAZIONE ED ANCHE IL RIUSO

TERMINALE INTERMODALE TERALP SRL

Procedura dettagliataSoftware SWMM

Q scarico FF2 = 0,0 l/sec

Permeabilità da prova diinfiltrazione in sito = 2,5*10-4

m/sec ridotta a 4,7*10-5 m/sec

Tempo di svuotamento dalla fine dell’evento = 22 h

MODELLAZIONE STATO DI PROGETTO – TR100 anni PER VERIFICA FRANCHI

GESTIONE DELLE ACQUE METEORICHE DEL COMPARTO ESSELUNGA

Il sistema di drenaggio progettato prevede l’impiego di:

- canalette ad U in CAV per carichi di prima categoria con grigliato

tipo keller di classe 4;

- pozzetti di dispersione dai pluviali delle acque meteoriche

provenienti dalle coperture con scarico di troppo pieno all’interno

delle canalette;

- caditoie recapitanti nei collettori di convogliamento in

corrispondenza dei parcheggi.

Figura 1 – Stralcio della

planimetria

raffigurante le opere

idrauliche funzionali

alla raccolta,

smaltimento,

laminazione,

trattamento e scarico

delle acque

meteoriche afferenti al

comparto

PORTATA IN USCITA DI250l/sec

IMPIANTO DI DEPURAZIONE ACQUE DI PRIMA PIOGGIA DA 250l/sec

VASCA DI LAMMINAZIONE

La laminazione delle acque meteoriche, per il rispetto

dell’invarianza idraulica, è garantita da:

- sovradimensionamento rete fognaria 7.000m³;

- invaso di laminazione con valenza di riequilibrio

ecologico di volume pari a 23.000m³.

Figura 2 – Planimetria della vasca di laminazione e del ramo di scarico

nella seriola Castrina

LEGENDA

Rete acque bianche

Dispositivo di captazione

acque di prima pioggia

Rete acque bianche di

prima pioggia

Tubo di scarico

Fosso di scarico

Pozzetto disperdente di

acque meteoriche

provenienti dalla copertura

con scarico di troppo

pieno nella rete acque

bianche

Impianto di trattamentoacque di prima pioggiaQ=250l/sec

POLO LOGISTICO ESSELUNGA Progettazione opere

IDR 6 – MODELLAZIONE IDROLOGICA E IDRAULICAGESTIONE DELLE ACQUE METEORICHE DEL COMPARTO INTERNO

Il drenaggio e il convogliamento delle acque meteoriche

prevedono la realizzazione di:

- canaletta ad U in CAV per carichi di prima categoria con

grigliato tipo keller di classe 4 posizionata al centro dei piazzali,

- pozzetti di dispersione dai pluviali delle acque meteoriche

provenienti dalle coperture con scarico di troppo pieno all’interno

delle canalette ad U,

- caditoie recapitanti nei collettori di convogliamento in

corrispondenza dei parcheggi nella parte sud del comparto.

Tabella 2 – Risultati dell’analisi idrologica A/D nella configurazione di stato

progettuale condotta col metodo cinematico della superficie sottesa e stima

del volume da invasare.

TRATTAMENTO ACQUE DI PRIMA PIOGGIALa portata degli impianti di trattamento è stata calcolataconsiderando i primi 5 mm di pioggia uniformemente distribuitisull'intera superficie scolante considerata quale insieme di strade,cortili, piazzali.

Gli impianti di depurazione tratteranno una portata di 250l/sec e40l/sec rispettivamente per il polo logistico e produttivo e per le areeadibite a servizi di interesse pubblico.


CARATTERISTICHE IMPIANTO DI

SOLLEVAMENTO

Potenza 4-5 kW

Portata 30 l/s

Capacità

autoclave3000 l

Pressione

autoclave12 bar

Tubazione di

mandata

Ø150 mm - PN

12 bar

MODALITÀ DI PRELIEVO

Figura 1 –

Modalità di

prelievo per

l’invaso di

riequilibrio

ecologico e di

laminazione

FABBISOGNO DEL COMPARTO E POSSIBILI IMPIEGHI

Il volume potenzialmente disponibile ed utilizzabile dalla rete di riutilizzo

dell’acqua sarà di circa 100m³/giorno. I possibili impieghi sono:

▪ irrigazione delle aree agricole;

▪ lavaggio di superfici esterne (piazzali).

INVASO DI LAMINAZIONE E RIEQUILIBRIO ECOLOGICO

L’invaso di riequilibrio ecologico svolgerà sia la funzione di invaso di

laminazione per gli eventi pluviometrici intensi sia quella di stoccaggio

delle acque per successivo riutilizzo.

Figura 2 – Vista prospettica dell’invaso di riequilibrio ecologico

Figura 3 – Impianto idrico per il riutilizzo dell’acqua meteorica

RINATURALIZZAZIONE

La valenza ambientale che si è attribuita

al bacino di riequilibrio ecologico

consentirà di ricreare una vasta area di

habitat caratteristici degli ambienti umidi

che consentiranno lo sviluppo di specie,

sia animali che vegetali, attualmente in

fortissima contrazione.

Figura 4 – Invaso di riequilibrio ecologico

Immissione di soccorso con

acque provenienti dai pozzi

Invaso di riequilibrio ecologico

Da Quota 141,60m slm a quota

142,50m s.l.m. VMV = 6.400 m³

Invaso di laminazione

Da Quota 142,50m slm a quota

144,00m s.l.m. V= 23.000 m³

Legenda

rete acque di riutilizzo

dispositivo per la gestione dei

flussi;

ingresso acque dall'impianto

di depurazione v 3° fase =

2.500m³/die

ingresso acque meteoriche di

seconda pioggia valore

medio = 600m³/die *

P.to di prelievo per

alimentazione rete


Progettazione opereTERMINALE INTERMODALE TERALP SRL

GESTIONE DELLE ACQUE METEORICHE DEL COMPARTO TERALP

Il sistema di drenaggio progettato prevede l’impiego di:

PER LE AREE ASFALTATE

- canalette autoportanti a fessura in cls per carichi di prima categoria, di sezione interna 30x40cm, con scarichi ogni 30m;

- collettori in HPDE di dimensioni variabili.

VASCHE DI LAMMINAZIONE

La laminazione delle acque meteoriche è stata prevista in due bacini distinti al fine di utilizzarne uno impermeabile anche per il contenimento

di un ipotetico sversamento accidentale, mentre l’altro per l’infiltrazione nel sottosuolo


Figura 1 – Schematizzazione della rete di drenaggio EST

Figura 2 – Planimetria di progetto invasi di laminazione

PER LE AREE A BALLAST

- trincee drenanti con

tubazione

microfessurata confessurazioni a 220°

PER I FABBRICATI

-pozzetti di

dispersione dai

pluviali delle acque

meteoriche

provenienti dalle

coperture con scarico

di troppo pieno dei

collettori predisposti

per le aree asfaltate.

VASCHE DI LAMMINAZIONE– SEZIONI TRASVERSALI E PARTICOLARI COSTRUTTIVI

Figura 3 – Planimetria delle vasche di accumulo e

sedimentazione, stazione di sollevamento, disoleatore


Figura 1 – Sezioni trasversali invasi di laminazione

Figura 2 – Sezione trasversale palificata in legno

TRATTAMENTO ACQUE DI PRIMA PIOGGIA


GRAZIE PER L’ATTENZIONE

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Invarianza idraulica a Brescia: descrizione di casi