Concetti Chiave
- La progettazione della rete fognaria richiede attenzione ai valori estremi di portata e l'uso di condizioni di moto uniforme per la portata massima, salvo eccezioni idrauliche.
- È essenziale prevenire l'accumulo di sedimenti garantendo un'adeguata velocità di deflusso per la portata minima, soprattutto con un alto rapporto tra portata massima e minima.
- Le valutazioni moderne considerano anche l'abrasione e l'invecchiamento delle condotte, basandosi su dati raccolti da situazioni simili per migliorare la progettazione.
- La velocità massima consigliata per le fognature è 5 m/s, ma in casi specifici si possono avere velocità superiori fino a 10 m/s con adeguate precauzioni sui materiali.
- Le sezioni delle canalizzazioni fognarie sono principalmente circolari, ovoidali o rettangolari, con la sezione circolare comunemente usata per i collettori.
Rete fognaria – indicazioni di progetto
La progettazione di una rete fognaria va eseguita con estrema cautela; essa nasce da procedure chiare e consolidate, tenendo in opportuno considerazione i valori estremi della portata di progetto: portata minima (q) e portata massima (Q).
Con riferimento alla portata massima, bisogna verificare che i collettori fognari siano in grado di convogliare il valore di progetto, calcolato per essa, con adeguati valori del franco idraulico; a tale scopo, in via semplificativa, viene generalmente considerata la condizione di mota uniforme.
La condizione di deflusso della portata minima, richiede anch’essa una valutazione attenta al fine di prevenire pericolosi fenomeni di accumulo di sedimenti che, depositandosi sul fondo delle canalizzazioni, tendono a radume la sezione utile, oltre a comportare effetti sgradevoli sull'ambiente. Per tali motivi, bisogna assicurarsi che, soprattutto quando il rapporto tra le due portate (Q/q) è molto elevato, sia garantito il trasporto dei solidi all'interno dei collettori fognari per effetto di un adeguato valore delle azioni tangenziali agenti sul fondo.
Le procedure di calcolo utilizzate, si basano sull'assunzione di un valore dello “sforzo tangenziale minimo” sul fondo del canale; questo significa che dovrà essere garantita una velocità minima di deflusso, il cui valore cresce proporzionalmente alla dimensioni della sezione del collettore.
Fino ad oggi gli effetti dell'abrasione e dell'invecchiamento sugli spechi fognari sono stati valutati solo in casi eccezionali. Attualmente si opera in maniera differente, mediante una valutazione più attenta anche a tali aspetti, per i quali si fa riferimento ad una raccolta dati, relativi a situazioni simili a quella per cui si sta eseguendo la progettazione. Pfeiff affermò che le massime velocità di deflusso dovrebbero essere contenute entro i 5 m/s; tale valore è raccomandato per le fognature miste e pluviali anche nella Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici n. 11633 del 7 gennaio 1974, contenente le "Istruzioni per la progettazione delle fognature e degli impianti di trattamento delle acque di rifiuto".
Attualmente esistono anche collettori fognari in esercizio, con pendenze particolarmente elevate, caratterizzati da valori massimi delle velocita di progetto anche superiori a 10 m/s, per i quali non si sono manifestati significativi effetti dovuti all'abrasione; evidentemente, in tali condizioni vanno assunte particolari cautele all'atto della scelta del materiale costituente le pareti delle canalizzazioni, ovvero prevedendo opportuni rivestimenti delle stesse.
Le canalizzazioni fognarie hanno sezioni prevalentemente di tipo circolare, ovoidale e rettangolare. Laddove non sia specificamente indicato, si fa riferimento alla sezione circolare, diffusamente utilizzata per la realizzazione di collettori fognari.
Domande da interrogazione
- Quali sono le considerazioni principali nella progettazione di una rete fognaria?
- Come si gestiscono le singolarità idrauliche nella progettazione delle fognature?
- Quali sono le precauzioni per prevenire l'accumulo di sedimenti nelle fognature?
- Quali sono le raccomandazioni per le velocità di deflusso nelle fognature?
La progettazione di una rete fognaria richiede attenzione ai valori estremi della portata di progetto, ovvero la portata minima e massima, e la verifica che i collettori possano convogliare tali portate con adeguati valori del franco idraulico.
In presenza di singolarità idrauliche, come rapide variazioni di pendenza o sezione, è necessario fare riferimento alle condizioni di mota permanente e calcolare i profili di corrente per assicurarsi che le sezioni di progetto possano convogliare la portata massima.
È importante garantire il trasporto dei solidi all'interno dei collettori fognari attraverso un adeguato valore delle azioni tangenziali sul fondo, specialmente quando il rapporto tra portata massima e minima è elevato.
Pfeiff raccomanda che le velocità di deflusso non superino i 5 m/s, come indicato anche nella Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici, sebbene esistano collettori con velocità superiori a 10 m/s che non mostrano significativi effetti di abrasione.
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