Corso di Costruzioni Idrauliche Dipartimento di Ingegneria Civile

Corso di Costruzioni Idrauliche Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale e Meccanica PROGETTO DI UNA RETE DI ACQUEDOTTI Docenti: Riccardo Rigon Elisa Stella Studenti: Gabriele Rossi, 187343 Gloria Girardi, 187342 Lorenzo Tarter, 187235

Introduzione Lo scopo dell’esercitazione è quello di progettare e verficare una rete adibita ad acquedotto, situata nei pressi di Melta (Gardolo). L’area presa in considerazione comprende principalmente zone residenziali alternate a tratti di zona industriale-commerciale. L’acquedotto progettato serve un’area di poco superiore a un chilometro quadrato.

Ortofoto

Planimetria delle condotte

Schema geometrico acquedotto � Il nostro sistema di raccolta, adduzione, distribuzione è costituito da una rete a maglie chiuse composta da: ELEMENTI NUMERO SORGENTI 2 SERBATOI 2 VALVOLA 1 POMPA 1 CONDOTTE 73 NODI 47 La planimetria è stata disposta seguendo il tracciato stradale per evitare procedure di esproprio onerose ed avere anche maggiore comodità nella realizzazione e nella gestione dell’opera.

Fabbisogno idrico � Quando si progetta una rete di distribuzione a maglie chiuse non è immediata l’individuazione dei diametri delle tubazioni, poiché non si sa a priori il verso di percorrenza delle portate in ciascun tratto. In generale il diametro dei tubi dovrà essere tale da far sì che in tutta la rete le velocità dell’acqua e le quote piezometriche siano accettabili. � E’ importante che nelle tubazioni la velocità dell’acqua non superi il valore di 2 m/s così da evitare il fenomeno di colpo d’ariete, ma allo stesso tempo non scenda al di sotto di 0, 1 m/s per evitare il ristagno dell’acqua. � La quota piezometrica nei nodi dev’essere compresa fra i 20 e i 70 m di colonna d’acqua.

� In particolar modo in fase di progettazione si è considerata la portata del giorno di massimo consumo tenendo conto di due situazioni diverse che si possono presentare a causa dell’oscillazione giornaliera della richiesta d’acqua: q. Ore di punta (mattina e sera): momento di massima portata erogata, che comporta una caduta piezometrica e la necessità di garantire acqua a tutti gli utenti nonostante la pressione all’interno della rete sia minima. q. Ore di richiesta minima (notte): momento di minima portata erogata, che comporta, per l’avvicinarsi alle condizioni di carico idrostatico, un’elevata sollecitazione della rete, poiché la pressione all’interno delle tubazioni è massima. � Per la verifica della rete s’immagina concentrata nei nodi l’erogazione delle portate.

L’intera area è stata divisa in zone a cui è stata assegnata una dotazione idrica giornaliera dg=250 l/ab*gg. Abbiamo calcolato la portata necessaria al mantenimento del servizio in condizioni di normale esercizio e successivamente nel momento di massima richiesta per mezzo di un coefficiente moltiplicativo

Aree di influenza

� La portata per ogni nodo si calcola considerando la dotazione idrica giornaliera assegnata a priori per ogni abitante e moltiplicandola per il numero di abitanti dell’area. Tale portata viene ulteriormente moltiplicata per il coefficiente di punta giornaliero (ρ=1, 5), poiché si vuole dimensionare la rete in modo da soddisfare le esigenze dell’utenza anche nel giorno di massimo consumo. id elev_dem demand J 1 191. 1 0. 26524 J 2 192. 1 0. 13744 J 3 193. 7 0. 18326 J 5 193. 4 0. 14227 J 6 194. 7 0. 17361 J 7 192. 9 0. 28453 J 8 192. 2 0. 22184 J 9 191. 4 0. 13744 J 10 193. 4 0. 0844 J 11 196. 5 0. 1061 J 12 217. 4 0. 15191 J 13 195. 9 0. 07475 J 14 216 0. 0844 J 15 190. 3 0. 23631 J 16 194. 7 0. 11333 J 17 196. 5 0. 0651 J 18 193. 8 0. 06752 J 19 214. 9 0. 10128 J 20 193. 5 0. 18085 J 21 193 0. 12057 J 22 193. 1 0. 07475 J 23 192. 6 0. 11574 J 24 229. 6 0. 10128 J 25 192 0. 24595 J 26 190. 3 0. 13503 J 27 188. 9 0. 0651 J 28 190. 1 0. 09163 J 29 191. 6 0. 08922 J 30 192. 4 0. 14709 J 31 217. 2 0. 09645 J 32 190. 2 0. 02894 J 33 192 0. 06752 J 34 198. 6 0. 10369 J 37 190. 9 0. 05919

Progettazione serbatoio � La progettazione del serbatoio è fatta mediante il calcolo dei volumi di compenso, di riserva e antincendio (con 2 idranti che erogano 5 l/s per una durata di 3 ore):

�In fase di progetto abbiamo scelto due serbatoi di forma cilindrica, con una altezza massima di 20 metri. Nel calcolo del diametro otteniamo �si opta quindi per un diametro di 5 m.

Caratteristiche condotte della rete Nel programma abbiamo optato per il metodo di Chezy-Manning. Abbiamo scelto tubi in acciaio Fe 360, aventi protezione esterna con rivestimento pesante secondo norme UNI 5256/87 e considerato i tubi già parzialmente usurati per verificare le condizioni di esercizio future optando per un coefficiente di scabrezza Ks=0. 008. I diametri adottati sono stati trovati sul sito internet del costruttore (http: //www. oppo. it).

Scelta diametri dei tubi � Inizialmente abbiamo calcolato solo il diametro del tubo di adduzione che commercializzato è risultato essere pari a 100 mm. � Per quanto riguarda le altre tubature, bisogna sapere che non è possibile determinare il diametro a priori, poiché i versi delle portate non sono noti. Quindi come da manuale abbiamo posto per la maglia più esterna diametri pari a 200 mm e in fase di verifica abbiamo optato per una ottimizzazione nel rispetto delle velocità che devono essere comprese nel range 0. 1 -2 m/s e nel rispetto delle pressioni massime. � Dopo diversi tentativi si è scelto di utilizzare quindi tubi di diametro pari a 40 mm per quelli interni, 60 mm per quelli esterni e 100 mm per i tubi di adduzione.

Scelta della pompa � Per la scelta della pompa da utilizzare abbiamo consultato il catalogo messo a disposizione dal produttore Oppo, considerando la necessità di avere una prevalenza all’incirca di 5. 61 m per una portata di 12. 54 l/s.

Rappresentazione rete planimetrica dell’acquedotto

Rappresentazioni grafiche �Nelle slides successive verranno riportate le immagini relative alle velocità nelle condotte e le pressioni ai nodi nelle ore di minimo e massimo consumo, calcolate tramite simulazione del programma EPANET 2. 0.

Velocità nelle condotte (minimo consumo):

Velocità nelle condotte (massimo consumo):

Piezometriche ai nodi (minimo consumo):

Piezometriche ai nodi (massimo consumo):