Costruzioni idrauliche I - Risposte Parte orale

CONDOTTE, FOGNATURE E POMPE

1. Perché per diametri superiori a 600 mm si preferisce la sezione ovoidale rispetto a quella circolare?

Per diametri superiori a 600 mm si preferisce la sezione ovoidale a quella circolare perché è più sviluppata in altezza, permettendo

quindi un elevato trasporto di sedimenti.

2. In quali condizioni si dice che due sezioni trasversali di un canale sono idraulicamente simili?

Due sezioni di un canale sono idraulicamente simili quando sono caratterizzate dallo stesso grado di riempimento.

3. Posizionamento di sfiati e scarichi nelle condotte in pressione che attraversano aree pianeggianti.

Gli sfiati vanno posti nei punti di massima quota del profilo longitudinale della condotta perché è in quei punti che si accumula l’aria,

che quindi deve essere espulsa per evitare problemi.

Gli scarichi invece, vanno posti nei punti più depressi del profilo longitudinale della condotta.

Il profilo si dice che ha quindi una sezione a dente di sega.

4. Componenti di un sistema fognario.

La circolare del ministero dei lavori pubblici N. 1163 prevede che le componenti di un sistema fognario siano le seguenti:

1) fogne: canalizzazioni elementari che raccolgono le acque provenienti da fognoli di allacciamento;

2) collettori: canalizzazioni che costituiscono l’ossatura principale della rete e che ricevono l’acqua dai fognoli;

3) emissario: canale che dal punto terminale della rete vera e propria adduce l’acqua al recapito finale;

4) recapito finale: recipiente dove le acque vengono versate definitivamente;

5) impianto di depurazione: insieme di unità operatrici addette al trattamento delle acque.

5. Illustrare i criteri di verifica di un collettore.

I criteri di verifica di un collettore sono i seguenti:

1) hr/d < 0,7;

2) v < 5m/s, per portate pluviali;

3) 0,5 < v < 4m/s, per portate nere.

6. Perché nelle fognature miste si utilizza la sezione mistilinea anziché la sezione rettangolare?

Nella fognatura mista si preferisce la sezione mistilinea a quella rettangolare perché bisogna garantire un adeguato battente e

velocità alla portata di tempo secco in modo da evitare possibili sedimentazioni del refluo.

7. Perché nelle fognature miste con elevata portata di progetto si utilizza la sezione mistilinea?

Nelle fognature miste con elevata portata di progetto si utilizza la sezione mistilinea perché all’improvviso aumento del contorno

bagnato consegue una diminuzione della portata. La velocità non è uniforme, si sommano i contributi di portata ottenuti dividendo la

sezione in più parti e trascurando gli sforzi tangenziali.

8. Condizioni di buon funzionamento per una fognatura mista.

Le condizioni di buon funzionamento per una fognatura mista sono:

1) buon posizionamento delle condotte tali da garantire il servizio a utenze interrate;

2) lungo la rete devono prevedersi impianti di ispezione per garantire la manutenzione;

3) devono essere di materiali non corrodibili;

4) velocità di corrente compresa fra 0,5 e 4 m/s;

5) gli scaricatori di piena vanno dimensionati in modo da assicurare che le acque scaricate siano diluite prima dell’immissione

nel corpo ricettore.

9. Come si stima il costo di una condotta?

Il costo di una condotta si stima in funzione dei seguenti fattori:

1) costo dei tubi;

2) posa in opera (in funzione della leggerezza);

3) pezzi speciali;

4) facilità di giuntaggio;

5) costo di manutenzione;

6) costo di gestione della condotta.

10. Tecniche per ridurre le perdite idriche nelle reti di distribuzione urbana.

Le perdite idriche nelle reti di distribuzione urbana rappresentano la differenza fra volume di acqua erogata e volume di acqua

prelevata. Al fine di ridurre questo fenomeno possiamo agire su alcuni fattori:

1) scelta del materiale, che non sia facilmente soggetto ad azioni chimiche, come la corrosione;

2) scelta del rivestimento interno ed esterno delle condotte;

3) scelta del tipo di giunto;

4) eventuale protezione catodica.

11. Vantaggi e svantaggi dei sistemi fognari misti

I vantaggi dei sistemi fognari misti sono:

• minore ingombro sotto il corpo stradale;

• costi inferiori in quanto si utilizza una sola canalizzazione.

Gli svantaggi invece:

• possibilità di accumulo di detriti che ostacolano lo scorrimento a causa della forte variabilità della portata.

12. Vantaggi e svantaggi dei sistemi fognari separati.

I vantaggi dei sistemi fognari separati sono:

• utilizzo dei canali di piccolo diametro per le portate nere;

• minori costi per i canali per le portate bianche;

• miglior funzionamento dell’impianto di depurazione;

• depurazione delle acque di prima pioggia.

Gli svantaggi invece:

• possibilità di accumulo di detriti che ostacolano lo scorrimento a causa della forte variabilità della portata;

• maggiore costo in generale;

• allacciamenti scorretti.

13. Vantaggi e svantaggi delle condotte in acciaio.

Le condotte in acciaio si utilizzano principalmente per condotte di adduzione.

I vantaggi che le caratterizzano sono:

• elevate pressioni di esercizio;

• i giunti possono essere saldati

Gli svantaggi invece:

• costi elevati;

• sono soggette a corrosione.

14. Vantaggi e svantaggi dell’utilizzo del gres ceramico nelle reti fognarie.

I vantaggi che caratterizzano le condotte in gres ceramico sono:

• elevata resistenza agli attacchi chimici;

• superficie interna liscia che facilita il trasporto di sedimenti.

Gli svantaggi invece:

• costi elevati;

• difficoltà di messa in opera perché pesante;

• utilizzo di elevato numero di tubi e pezzi speciali.

15. Vantaggi e svantaggi dell’utilizzo delle condotte in materiale plastico nelle reti fognarie (PVC/PEAD).

I vantaggi che caratterizzano le condotte in materiale plastico sono:

• bassi costi;

• facilità di messa in opera perché leggero;

• elevata resistenza agli attacchi chimici;

• superficie interna liscia che facilita il trasporto di sedimenti.

Gli svantaggi invece:

• bassa resistenza meccanica;

• elevata deformabilità;

• deterioramento nel tempo e con la temperatura.

16. Vantaggi e svantaggi dell’uso delle condotte in ghisa nelle reti di distribuzione urbana

Le condotte in ghisa si utilizzano principalmente per reti di distribuzione interna.

I vantaggi che le caratterizzano sono:

• elevata resistenza alla corrosione.

Gli svantaggi invece:

• costi elevati per lunghezze limitate;

• difficoltà di messa in opera perché pesante e fragile;

• molti giunti.

17. Cos’è il grado di riempimento?

Il grado di riempimento rappresenta la percentuale di area riempita all’interna di una sezione.

Nel caso di sezione circolare vale:

• g [%] = Hmax / Dcomm

Nel caso di sezione mistilinea invece:

• g (scatola) [%] = Hmax(scatola) / H

• g (cunetta) [%] = Hmax / Dcomm / 2

con Hmax in entrambi i casi il tirante massimo fra le altezze di moto uniforme e le altezze critiche.

18. Definire le varie tipologie di serbatoio.

I serbatoi che siano a valle o a monte di un sistema idraulico, si possono suddividere in:

1) serbatoio a terra: l’intera struttura è realizzata fuori terra e appoggiata direttamente al suolo, generalmente in calcestruzzo

armato;

2) serbatoio sotterraneo interrato: presenta il massimo livello d’acqua al di sotto del livello naturale del terreno;

3) serbatoio sotterraneo seminterrato: ha il fondo e gran parte della struttura sotto il livello dell’acqua e, almeno in parte al di

sopra d’esso;

4) serbatoio in galleria o caverna: realizzato in cavità scavate in collina o in montagna.

(Tutte e tre le tipologie sono realizzate in scavi a cielo aperto e poi ricoperti parzialmente o totalmente di terreno per migliorarne

l’isolamento termico.)

5) serbatoi sopraelevati: sono costituiti da una vasca posta ad una quota più elevata di quella del terreno, mediante una

struttura di sostegno.

19. Classificare i vari tipi di pompe idrauliche.

Una pompa idraulica è una macchina operatrice idraulica in grado di sollevare fluidi. Essa si può suddividere in:

1) pompa volumetrica: che sfrutta la variazione di volume per provocare un’aspirazione o una spinta del fluido;

2) pompa ad elica o assiale: il movimento del fluido è assicurato da un’elica intubata spinge il fluido;

3) pompa centrifuga: tramite il movimento centrifugo si genera una depressione nel tubo di aspirazione, che consente al fluido

di risalire lungo la condotta.

CORSI D’ACQUA, ALVEI E DIGHE

1. Definizione corso d’acqua.

Si definisce corso d’acqua qualunque deflusso idrico che in forme diverse scorre sulla superficie terreste, contenuto o meno fra sponde

emergenti (fiumi, torrenti, ruscelli, ecc.)

2. Quando un corso d’acqua si dice in equilibrio dinamico.

Un corso d’acqua è in equilibrio dinamico se le sue caratteristiche morfologiche (pendenza, larghezza, sinuosità, profondità) restano

mediamente invariate in una finestra temporale di 10 – 20 anni.

3. Quali sono le variabili guida e le condizioni al contorno che determinano la forma di un fiume?

La forma dell’alveo è determinata dalle variabili guida e dalle condizioni al contorno.

Le variabili guida sono:

1) regime delle portate liquide;

2) regime delle portate solide;

3) trasporto solido totale.

Le condizioni al contorno sono:

1) pendenza e topografia della valle;

2) materiali persistenti sul fondo e sulle sponde;

3) presenza e tipologia della vegetazione riparia.

Entrambe interagiscono fra di loro al fine di definire:

1) geometria della sezione;

2) profilo longitudinale;

3) forma planimetrica.

4. Come si misura la portata nei corsi d’acqua?

Per definire la portata nei corsi d’acqua suddivido l’alveo in tante caselle, e integrando una striscia verticale e una orizzontale:

• Q = ʃ q Δx

• q = ʃ v Δy

5. Cosa è e come si valuta la portata dominante di un corso d’acqua?

La portata dominante è quel valore di portata che ha maggiori effetti sulla forma e dimensione dell’alveO, ovvero la portata in

corrispondenza della quale il prodotto fra la frequenza delle portate solide e quelle liquide è massimo.

6. Fattori di classificazione dei corsi d’acqua secondo Rosgen.

Ci sono 9 gruppi principali di corsi d’acqua determinati dai seguenti fattori: pendenza, sinuosità, rapporto larghezza/profondità, grado

di confinamento della valle.

Tali gruppi sono costituiti da 41 tipi di corsi d’acqua la cui variabile è la granulometria.

7. Strumenti e metodi per la misura della velocità media di un corpo d’acqua.

Gli strumenti per la misura della velocit&agra