Costruzioni idrauliche - appunti

OPERE D'ARTE PARTICOLARI: DISSABBIATORI

La tensione minima nelle condotte è di 2 Pa. Il materiale viene trasportato dalla corrente fino alla stazione di sollevamento. Se le pompe aspirano materiale sabbioso e grossolano potrebbero danneggiarsi oppure questo potrebbe sedimentarsi nelle zone di ristagno.

I dissabbiatori sono manufatti in cui l'acqua ha una certa bassa velocità per cui le particelle fini possono sedimentarsi. Possono essere circolari o longitudinali.

L'acqua entra tangenzialmente e deve percorrere tutta la circonferenza prima di uscire, grazie alle palette in movimento. La velocità dell'acqua diminuisce e le particelle di sabbia sono spinte per forza centrifuga verso le pareti, dove sbattono e cadono sul fondo. La pulizia avviene tramite idroestrattore. Esso spinge aria compressa che porta in alto la sabbia che poi viene rimossa.

Tale dispositivo si trova negli impianti di depurazione, però richiedono manutenzione e controllo.

Nelle fognature si usa prevalentemente il canale longitudinale. È una lunga vasca con sezione trasversale più lunga della sezione della condotta. Prima dell'uscita c'è un pozzetto di raccolta delle sabbie. Quando è pieno, esso viene svuotato. Per dimensionare tale opera, bisogna conoscere la velocità di sedimentazione delle particelle. OPERE D'ARTE PARTICOLARI: RESTITUTORI Il manufatto di restituzione provvede a scaricare la portata in un corpo idrico (corsi d'acqua, laghi o mare). La restituzione deve avvenire a quota superiore a quella di massima piena del recipiente, avendo opportunamente calcolato l'influenza che la restituzione produce sulla portata e sull'altezza idrometrica. Perciò, in casi contrari, bisogna provvedere con un impianto di sollevamento. Se la Q è molto minore della portata del fiume, allora non si ha alcun problema. In generale, Q + Q = Q, e sono previste delle verifiche idrauliche con la nuova.

La portata che si crea, cioè si deve calcolare come cambia il nuovo profilo idraulico, ovvero verificare che d>1,5 m. Nel caso fosse minore prendo accorgimenti, come il rinforzo degli argini per ristabilire il franco di sicurezza.

Ulteriori accorgimenti sono che la restituzione non deve mai sporgere rispetto alla sponda naturale, perché potrebbe creare intralcio al naturale corso della corrente, ma non posso neanche metterla a filo altrimenti mi erode la corrente.

Il manufatto di restituzione non dovrebbe provocare situazioni di rigurgito nella corrente principale. Devono essere evitati scavi localizzati provvedendo alle necessarie protezioni del fondo. Lo sbocco deve poi essere protetto da una griglia sollevabile per evitare l'ingresso di animali, e infine il manufatto non deve essere un pericolo per le persone e va quindi protetto eventualmente con una recinzione.

Il rivestimento è un abbellimento ma anche una protezione nel caso in cui il getto risulti potente.

Il tallone in cls fa da sostegno per la sponda. I massi servono per evitare che in periodi di magra io abbia erosione al fondo alveo dovuta al getto. Un altro modo è quello di fare lo scivolo in cls con a valle una soglia di sostegno e i massi in protezione dell'alveo. Il manufatto è recintato e in fondo alla condotta va una griglia anti animali, che però deve essere apribile per essere pulita quando si intasa. Noi vediamo il caso in cui la restituzione è subito a valle di un impianto di sollevamento, dove la restituzione avviene in pressione e ad alte velocità. Uno dei manufatti è il dissipatore prefabbricato USBR e il suo campo di applicazione è:

1. 0,5 < Q < 10 m/s;
2. v < 10 m/s;
3. 1,5 < F < 7.

OPERE D'ARTE PARTICOLARI: SCOLMATORI DI PORTATA

Nelle fognature, in caso di eventi pluviometrici che eccedano un assegnato limite, è necessario scaricare, prima che del recapito finale, una parte della portata raccolta in un recipiente.

Quando piove infatti la portata bianca che arriva diluisce quanto già presente e il depuratore può comunque in ogni caso trattarla, solo finché la portata non è eccessiva, perché se troppo diluita, questo non riesce a trattarla in modo adeguato. In passato era previsto che la portata in eccesso fosse scaricata direttamente nel recapito finale e ciò comportava batteri e metalli pesanti che poi andavano a finire in mare e vi erano divieti di balneazione. Un'alternativa è separare le reti bianche dalle nere, cosa difficile però da fare se la portata esistente è mista, e inoltre la mescolazione avviene già nelle reti interne delle abitazioni. Perciò l'unica cosa da fare è portare la tubatura più a largo possibile. La portata residua è avviata all'impianto di trattamento, generalmente progettato per elaborare un assegnato multiplo della portata nera intesa come la portata media.

intempo asciutto. Il multiplo m è anche detto coefficiente o grado di diluizione. Ad esso si assegna un valore che dipende dalle caratteristiche del recipiente vehriceve la portata scolmata. Si ammettono m dell'ordine di 3-4, e in ogni caso, inassenza di dati, la normativa fissa il valore pari a 3.

Inoltre abbiamo la difficoltà che questi manufatti sono idraulicamente moltocomplessi. Hanno anche il compito di deviare nelle fognature bianche le acque diprima pioggia, che manderanno al depuratore perché ricche di metalli pesantidovuti alla dilavazione delle acque sui tetti e sulle strade.

Esistono due tipologie:

• a luce di fondo, dove la portata cade nella luce di fondo e va al trattamento. Quando ne arriva tanta invece, la portata in eccesso esce tramite una condotta. Q= C A (2gh)1/2 C= 0,61 Il funzionamento di questa tipologia è molto difficile da rappresentare.
• a stramazzo laterale, quando ho poca portata questa viaggia nella sua sede e va al trattamento.

mentre appena la portata aumenta tracima nel canale affianco che la porta via.

OPERE D'ARTE PARTICOLARI: ATTRAVERSAMENTI

L'attraversamento dei corsi d'acqua può essere:

• aereo, al di sopra del livello dell'acqua;
• interrato, al di sotto dell'alveo.

Se si parla di condotte di acquedotto si può scegliere l'attraversamento aereo senza impianto di sollevamento perché la condotta lavora già in pressione, mentre nel caso di fognature l'attraversamento richiede sempre un impianto di sollevamento, in quanto si lavora a pelo libero.

ATTRAVERSAMENTI DI CORSI D'ACQUA

L'attraversamento aereo avviene sempre con un franco non inferiore a 1,50 m circa sulla quota di massima piena, dove y è calcolata considerando una portata Q calcolata con T = 100 anni. Si mette sempre il franco per evitare che, in caso di piena o in caso di alberi sradicati che si dispongono con le radici verso valle, danneggino la struttura.

Inoltre tutto il

trave eserciti una pressione eccessiva sulla condotta, evitando così danni strutturali. Inoltre, è importante proteggere la condotta da eventuali agenti esterni che potrebbero danneggiarla, come radici di alberi o lavori di scavo. Per fare ciò, si possono utilizzare guaine protettive o rivestimenti in materiali resistenti. Infine, è fondamentale effettuare regolari controlli e manutenzioni sulla condotta per garantirne il corretto funzionamento nel tempo. Questo include la pulizia periodica delle tubazioni, la verifica di eventuali perdite o danni e l'eventuale sostituzione di parti danneggiate. In conclusione, la corretta protezione e manutenzione delle condotte d'acqua è essenziale per garantire un corretto flusso e prevenire danni o rotture che potrebbero causare perdite idriche o interruzioni del servizio.condotta si rompa e vada a pregiudicare le prestazioni meccaniche della struttura.
Se le condizioni altimetriche non permettano l'attraversamento a pelo libero, allora per l'attraversamento aereo si ricorre ad un impianto di sollevamento.
L'alternativa è un attraversamento interrato che generalmente viene usato per le condotte in pressione. Esso prende il nome di botte a sifone.
La botte lavora in pressione in modo tale che l'acqua riesca risalire dopo l'attraversamento (principio dei vasi comunicanti). Anche qui bisogna fare si che la botte non resti scoperta a causa dell'erosione da parte del corso d'acqua e quindi dobbiamo assicurare una profondità tra talveg e la generatrice superiore della condotta non inferiore a 1,5 m. Generalmente l'alveo di magra si sposta, ma la massima profondità rimane la stessa. Il punto più basso dell'alveo si chiama talveg (punto più depresso della sezione trasversale), ed

È il punto da cui si prendono tutte le misure di sicurezza.

L'attraversamento stradale può essere interrato o aereo.

In caso di attraversamenti interrati non ci sono grandi problemi tranne il fatto che dovrei chiudere tutta la carreggiata e non solo una corsia. Se la strada è cittadina lo si può pure fare, ma se la strada è importante si può realizzare con la tecnica di infissione della tubazione mediante uno spingitubo (microtunneling), perché non è possibile chiudere del tutto il traffico. Quando dobbiamo invece attraversare una strada grande e importante come un'autostrada allora si può pensare ad un attraversamento in cunicolo praticabile, in modo tale da poter fare le operazioni di manutenzione in tutte le reti. Esso viene raramente realizzato perché non è facile trovare accordo tra i gestori delle varie reti.

L'attraversamento aereo con tubi di fognatura è assai raro.

L'unico caso che abbiamo è quello in cui la strada corre in trincea e in questo caso trattiamo l'attraversamento come l'attraversamento aereo di corsi d'acqua, curando che la luce libera tra strada e condotta sia quella prevista per il tipo di strada sorpassata.

ATTRAVERSAMENTI FERROVIARI

Gli attraversamenti ferroviari, in considerazione degli inconvenienti che possono derivare in caso di guasti, sono quelli per i quali sono previste le maggiori cure e precauzioni.

OPERE D'ARTE PARTICOLARI: VASCHE DI PRIMA PIOGGIA

Le vasche di prima pioggia sono opere concepite abbastanza recentemente, e sono previste dai Piani di Tutela delle Acque, introdotti nella regione Marche dal 2007, anche se è da ancora meno che si ha la vera e propria concezione di questo manufatto. Il PTA viene introdotto con il D.Lgs. 152/06, perciò ne sono dotate tutte le regioni.