Esercitazioni idrologia

TN CM PEEP VPA A B L1-L2 L2-L3

189 150 1103 - 270 1523

nere ABITANTI 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4

Cpunta

Portate DOTAZIONE (Litri/Abitanti/Giorno) 250 250 250 250 250 250

LUNGHEZZA COLLETTORE (m) 365 185 400 315 270 345 200 200

1/3

K (m /sec) Gres 95

GS 1/3

K (m /sec) Cemento 80

GS 2

SUPERFICIE (m ) L1

38550,00 42480 68610 - 45115 93760,00

SUPERFICIE STRADE E PIAZZE

2

(m ) 4570,00 8622 8751 - 2230 7033,00

SUPERFICIE VERDE PUBBLICO L2

2

(m ) - - - 29400 2460 -

SUPERFICIE TOTALE

2

(m ) 43120,00 51102 77361 29400 49805 100793,00

80 82 90 - 80 90

CN SUPERFICIE

CN SUPERFICIE STRADE E PIAZZE 95 95 95 - 95 95 L3

CN SUPERFICIE VERDE PUBBLICO - - - 65 65 - L1-L3

82 84 91 65 80 90

CN MEDIO

PENDENZA MEDIA TERRENO 0,02 0,008 0,035 0,045 0,045 0,035 0

34

a1 n

(mm/ora )

possibilità pluviometrica 34

a2 n

(mm/ora )

n1 0,45

Curve n2 0,28

DIMENSIONARE LA RETE IN FIGURA UTILIZZANDO UN SISTEMA SEPARATO Schema della rete

TN CM PEEP VPA A B L1-L2 L2-L3

189 150 1103 - 270 1523

ABITANTI

Portate 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4

Cpunta

nere DOTAZIONE (Litri/Abitanti/Giorno) 250 250 250 250 250 250

LUNGHEZZA COLLETTORE (m) 365 185 400 315 270 345 200 200

1/3

K (m /sec) Gres 95 95 95 95 95 95

GS 1/3

K (m /sec) Cemento 80 80 80 80 80 80

GS 2

SUPERFICIE (m ) 38550,00 42480 68610 - 45115 93760,00 L1

SUPERFICIE STRADE E PIAZZE

2

(m ) 4570,00 8622 8751 - 2230 7033,00

SUPERFICIE VERDE PUBBLICO

2

(m ) - - - 29400 2460 - L2

SUPERFICIE TOTALE

2

(m ) 43120,00 51102 77361 29400 49805 100793,00

ϕ SUPERFICIE 0,60 0,60 0,80 - 0,40 0,80

ϕ SUPERFICIE STRADE E PIAZZE 0,90 0,90 0,90 - 0,90 0,90 L3

ϕ SUPERFICIE VERDE PUBBLICO - - - 0,20 0,20 - L1-L3

0,63 0,65 0,81 0,20 0,41 0,81

ϕ MEDIO

PENDENZA MEDIA TERRENO 0,02 0,008 0.035 0,045 0,045 0,035 0

34

a1 n

(mm/ora )

possibilità pluviometrica 34

a2 n

(mm/ora )

n1 0,45

Curve n2 0,28

DIMENSIONARE LA RETE IN FIGURA UTILIZZANDO UN SISTEMA SEPARATO Schema della rete

BACINO TN

PORTATE METEORICHE

Viniz (m/s) 3,454 600,00

Tr (min) 10,000 Tr (s)

Tp (s) 105,662

Tc (s) 705,662

Tc (h) 0,196

ϕ 0,632

n 0,450

3 0,630

Qc (m /s) Predimensionamento (a pendenza fissata)

Continuità

=×=×

⁄

= 0.5: 8

ℛ=

= /8 4 = ℜ = Chezy

4

D= 0,680119377 Variabili decisionali

V= 3,472336104

I= 0,02 * nel caso di terreni molto ripidi è

opportuno fisssare la Vmax (ad.es. 4m/s) e

k = 80

GS risolvere il sistema nelle incognite

diametro D e pendenza I

Q'= 0,630742272

V'= 3,472336104

Q'-Qc= 0,000 Funzione obiettivo

V'-V= 0,00 Funzione di vincolo Verifica

2 3 3

A (m ) Qu (m /s) Qc - Qu (m /s)

D (m) h (m) h/D C (m) R (m) X (G.S.) V (m/s)

0,600 0,369 0,616 1,083 0,183 0,169 59,468 0,631 0,000 3,454

PORTATE NERE

250,0

d (l/ab/g) * in questo caso non procediamo

189,0

N col predimensionamento perché

1,4

Cp la portata è molto piccola e il

nostro diametro minimo è

0,2

e 100mm.

3

0,438

Q (l/s) Q (m /s) 4,375E-04

N N

NP NP 3

0,613

Q (l/s) Q (m /s) 6,125E-04

Verifica con portata nera media (vincolo velocità)

2 3 3

A (m ) Qu (m /s) Qc - Qu (m /s)

D (m) h (m) h/D C (m) R (m) X (G.S.) V (m/s)

0,100 0,015 0,150 0,079 0,001 0,009 43,548 4,376E-04 -5,473E-08 0,59322847

Verifica con portata nera di punta (vincolo grado di riempimento)

2 3 3

A (m ) Qu (m /s) Qc - Qu (m /s)

D (m) h (m) h/D C (m) R (m) X (G.S.) V (m/s)

0,100 0,018 0,176 0,087 0,001 0,011 44,648 6,125E-04 -2,483E-10 0,65547386

Predimensionamento (a pendenza fissata) Nota (1)

⁄

= 0.5: Continuità

= × = × 8

ℛ=

= /8 4 Chezy

= ℜ =

D= 0,041688131 Variabili decisionali 4

V= 0,641021541

I= 0,020

K = 95

GS

I

Q = 0,000437479

I

V 0,64

I

Q -Q = 0,000 Funzione obiettivo

C

I

V -V= 0,00 Funzione di vincolo

Verifica con portata nera media, diametro D=0,045 (m) fuori catalogo, (vincolo velocità)

D (m) h (m) h/D C (m) A (m2) R (m) X (G.S.) Qu (m3/s) Qc-Qu (m3/s) V (m/s)

0,045 0,020 0,445 0,066 0,001 0,010 44,386 4,376E-04 -5,378E-08 0,64023131

Verifica con portata nera di punta, diametro D=0,045 (m) fuori catalogo, (vincolo grado di riempimento)

D (m) h (m) h/D C (m) A (m2) R (m) X (G.S.) Qu (m3/s) Qc-Qu (m3/s) V (m/s)

0,045 0,024 0,541 0,074 0,001 0,012 45,336 6,125E-04 -1,217E-08 0,69681152

Nota (1): il predimensionamento (a pendenza fissata) e le successive verifiche, per le portate nere, vengono proposti in

un'ottica di, eventuale, qualora la tubazione sia presente in altri cataloghi, riduzione dei costi.

BACINO CM

PORTATE METEORICHE

Viniz (m/s) 2,662 480,00

Tr (min) 8,000 Tr (s)

Tp (s) 69,501

Tc (s) 549,501

Tc (h) 0,153

ϕ 0,651

n 0,450

0,883

3

Qc (m /s) Predimensionamento (a pendenza fissata)

Continuità

= ×= ×

⁄

= 0.5: 8

ℛ=

= /8 4 = ℜ = Chezy

4

D= 0,916168967 Variabili decisionali

V= 2,67862574

I= 0,008

k = 80

GS

Q'= 0,882923503

V'= 2,67862574

Q'-Qc= 0,000 Funzione obiettivo

V'-V= 0,00 Funzione di vincolo Verifica

2 3 3

D (m) h (m) h/D C (m) A (m ) R (m) X (G.S.) Qu (m /s) Qc - Qu (m /s) V (m/s)

0,800 0,502 0,627 1,462 0,332 0,227 62,478 0,883 0,000 2,662

PORTATE NERE

250,0

d (l/ab/g) 150,0

N 1,4

Cp 0,2

e 3

0,347 3,472E-04

Q (l/s) Q (m /s)

N N

NP NP 3

0,486 4,861E-04

Q (l/s) Q (m /s)

Verifica con portata nera media (vincolo velocità)

2 3 3

D (m) h (m) h/D C (m) A (m ) R (m) X (G.S.) Qu (m /s) Qc - Qu (m /s) V (m/s)

0,100 0,017 0,167 0,084 0,001 0,010 44,288 3,472E-04 2,665E-09 0,40134686

Verifica con portata nera di punta (vincolo grado di riempimento)

2 3 3

D (m) h (m) h/D C (m) A (m ) R (m) X (G.S.) Qu (m /s) Qc - Qu (m /s) V (m/s)

0,100 0,020 0,197 0,092 0,001 0,012 45,401 4,861E-04 1,848E-08 0,44323493

Predimensionamento (a velocità fissata V=0,5 m/s)

⁄

= 0.5: Continuità

= ×= × 8

ℛ=

= /8 4 Chezy

= ℜ =

V= 0,5 Variabili decisionali 4

D= 0,0421

R= 0,0105

X= 44,4643

I= 0,0120 Verifica con portata nera media (vincolo velocità)

2 3 3

D (m) h (m) h/D C (m) A (m ) R (m) X (G.S.) Qu (m /s) Qc - Qu (m /s) V (m/s)

0,100 0,015 0,152 0,080 0,001 0,009 43,622 3,471E-04 8,053E-08 0,46317596

Verifica con portata nera di punta (vincolo grado di riempimento)

2 3 3

D (m) h (m) h/D C (m) A (m ) R (m) X (G.S.) Qu (m /s) Qc - Qu (m /s) V (m/s)

0,100 0,018 0,179 0,087 0,001 0,011 44,72 4,861E-04 -2,828E-08 0,51181270

Nota (1): il predimensionamento (a pendenza fissata) e le successive verifiche, per le portate nere, vengono proposti in

un'ottica di, eventuale, qualora la tubazione sia presente in altri cataloghi, riduzione dei costi.

BACINO PEEP

PORTATE METEORICHE

Viniz (m/s) 4,000 480,00

Tr (min) 8,000 Tr (s)

Tp (s) 100,000

Tc (s) 580,000

Tc (h) 0,161

ϕ 0,811

n 0,450

1,618

3

Qc (m /s) Predimensionamento (a pendenza fissata)

Continuità

=× =×

⁄

= 0.5: 8

ℛ=

= /8 4 Chezy

= ℜ =

4

D= 0,871833961 Variabili decisionali

V= 5,420506507

I= 0,035

k = 80

GS

Q'= 1,617958286

V'= 5,420506503

Q'-Qc= 0,000 Funzione obiettivo

V'-V= 0,00 Funzione di vincolo

Predimensionamento (a velocità fissata V=4,0 m/s)

⁄

= 0.5: Continuità

=× =×

ℛ= 8

= /8 4 Chezy

= ℜ =

V= 4 m/s 4

D= 1,0149 m

R= 0,2537 m

X= 63,6528

I= 0,0156 Verifica

2 3 3

D (m) h (m) h/D C (m) A (m ) R (m) X (G.S.) Qu (m /s) Qc - Qu (m /s) V (m/s)

1,000 0,512 0,512 1,594 0,404 0,254 63,652 1,618 0,000 4,000

I (pendenza fissata) collettore < I (pendenza media) terreno => Si deve verificare se è necessario prevedere dei pozzetti di salto:

Δh max < Δh => 2 pozzetti di salto di altezza h = 1.90 (m)

Δh max= 4,00 m

Δh= 7,77 m

H= 3,77 m

PORTATE NERE * in questo caso non procediamo col

250,0

d (l/ab/g) predimensionamento perché la portata è

1103,0

N molto piccola e il nostro diametro minimo

1,4

Cp è 100mm.

0,2

e 3

2,553 2,553E-03

Q (l/s) Q (m /s)

N N

NP NP 3

3,575 3,575E-03

Q (l/s) Q (m /s)

Verifica con portata nera media (vincolo velocità)

2 3 3

D (m) h (m) h/D C (m) A (m ) R (m) X (G.S.) Qu (m /s) Qc - Qu (m /s) V (m/s)

0,100 0,031 0,314 0,119 0,002 0,018 48,519 2,553E-03 1,340E-08 1,20921370

Verifica con portata nera di punta (vincolo grado di riempimento)

2 3 3

D (m) h (m) h/D C (m) A (m ) R (m) X (G.S.) Qu (m /s) Qc - Qu (m /s) V (m/s)

0,100 0,038 0,375 0,132 0,003 0,020 49,662 3,571E-03 3,900E-06 1,32730706

Predimensionamento (a pendenza fissata)

Continuità

=× =×

⁄

= 0.5: 8

ℛ=

= /8 4 = ℜ =

4

D= 0,072734918 Variabili decisionali

V= 1,228984158

I= 0,035 * nel caso di terreni molto ripidi è

opportuno fisssare la Vmax (ad.es. 4m/s) e

k = 95

GS risolvere il sistema nelle incognite diametro

Q'= 0,002553243 D e pendenza I.

V'= 1,228984111

Q'-Qc= #VALORE! Funzione obiettivo

V'-V= 0,00 Funzione di vincolo

Nota (1): il procedimento di predimensionamento, per le portate meteoriche,effettuato a velocità fissata, quella massima,

pari a V= 4,0 m/s, causa il fatto che, con la pendenza indicata per il terreno, si raggiunge una velocità V= 5,4 m/s > della

velocità massima, V= 4,0 m/s, limite, questo, atto al superamento della verifica, permette di ricavare una pendenza

I=0,0156 > della pendenza minima I=0,003; tutto ciò ci permette di mantenerci entro la citata velocità massima

consentita, al fine del superamento delle verifiche. Nota (3): il predimensionamento (a pendenza fissata) e le successive

verifiche, per le portate nere, vengono proposti in un'ottica di, eventuale, qualora la tubazione sia presente in altri

cataloghi, riduzione dei costi. BACINO VPA

PORTATE METEORICHE

Viniz (m/s) 3,193 600,00

Tr (s)

Tr (min) 10,000

Tp (s) 98,653

Tc (s) 698,653

Tc (h) 0,194

ϕ 0,200

n 0,450

3 0,137

Qc (m /s) Predimensionamento (a pendenza fissata)

Continuità

= × =×

⁄

= 0.5: 8

ℛ=

= /8 4 = ℜ = Chezy

4

D= 0,329406096 Variabili decisionali

V= 3,21225976 * nel caso di terreni molto ripidi è

I= 0,045 opportuno fisssare la Vmax

k = 80 (ad.es. 4m/s) e risolvere il sistema

GS nelle incognite diametro D e

Q'= 0,136878049 pendenza I.

V'= 3,212259861

Q'-Qc= 0,000 Funzione obiettivo

V'-V= 0,00 Funzione di vincolo Verifica

2 3 3

A (m ) Qu (m /s) Qc - Qu (m /s)

D (m) h (m) h/D C (m) R (m) X (G.S.) V (m/s)

0,400 0,150 0,375 0,527 0,043 0,082 52,687 0,137 0,000 3,193

BACINO A

PORTATE METEORICHE

Viniz (m/s) 4,000 480,00

Tr (min) 8,000 Tr (s)

Tp (s) 67,500

Tc (s) 547,500

Tc (h) 0,152

ϕ 0,413

n 0,450

0,547

3

Qc (m /s) Predimensionamento (a pendenza fissata)

Continuità

= ×= ×

⁄

= 0.5: 8

ℛ=

= /8 4 = ℜ = Chezy

4

D= 0,55367903 Variabili decisionali

V= 4,541105934

I= 0,045

k = 80

GS

Q'= 0,546685644

V'= 4,541105935

Q'-Qc= 0,000 Funzione obiettivo

V'-V= 0,00 Funzione di vincolo

Predimensionamento (a velocità fissata V=4,0 m/s)

⁄

= 0.5: Continuità

= ×= ×

ℛ= 8

= /8 4 Chezy

= ℜ =

V= 4 m/s 4

D= 0,5899 m

R= 0,1475 m

X= 58,1498

I= 0,0321 Verifica

2 3 3

D (m) h (m) h/D C (m) A (m ) R (m) X (G.S.) Qu (m /s) Qc - Qu (m /s) V (m/s)

0,500 0,331 0,663 0,951 0,138 0,145 57,999 0,54667 0,0000 3,95872768

I (pendenza fissata) collettore < I (pendenza media) terreno => Si deve verificare se è necessario prevedere dei pozzetti di salto:

Δh max > Δh => non è necessario introdurre pozzetti di salto

Δh max= 4,00 m

Δh= 3,49 m

PORTATE NERE * in questo caso non procediamo

250,0

d (l/ab/g) col predimensionamento perché

270,0

N la portata è molto piccola e il

1,4

Cp nostro diametro minimo è

0,2

e 100mm.

3

0,625 6,250E-04

Q (l/s) Q (m /s)

N N

NP NP 3

0,875 8,750E-04

Q (l/s) Q (m /s)

Verifica con portata nera media (vincolo velocità)

2 3 3

D (m) h (m) h/D C (m) A (m ) R (m) X (G.S.) Qu (m /s) Qc - Qu (m /s) V (m/s)

0,100 0,015 0,146 0,078 0,001 0,009 43,388 6,247E-04 0,546061 0,87685834

Verifica con portata nera di punta (vincolo grado di riempimento)

2 3 3

D (m) h (m) h/D C (m) A (m ) R (m) X (G.S.) Qu (m /s) Qc - Qu (m /s) V (m/s)

0,100 0,017 0,172 0,086 0,001 0,011 44,487 7,717E-04 5,459E-01 0,85468516

Predimensionamento (a pendenza fissata)

Continuità

= ×= ×

⁄

= 0.5: 8

ℛ=

= /8 4 = ℜ =

4

D= 0,040933025 Variabili decisionali * nel caso di terreni molto ripidi è

V= 0,949888064 opportuno fisssare la Vmax

I= 0,045 (ad.es. 4m/s) e risolvere il sistema

k = 95 nelle incognite diametro D e

GS

Q'= 0,000625 pendenza I.

V'= 0,949888059

Q'-Qc= 0,000 Funzione obiettivo

V'-V= 0,00 Funzione di vincolo

Nota (1): il predimensionamento (a pendenza fissata) e le successive verifiche, per le portate nere, vengono proposti in un'ottica di, eventuale, qualora la tubazione sia presente in

altri cataloghi, riduzione dei costi. BACINO B

PORTATE METEORICHE

Viniz (m/s) 4,000 480,00

Tr (min) 8,000 Tr (s)

Tp (s) 86,250

Tc (s) 566,250

Tc (h) 0,157

ϕ 0,807

n 0,450

2,125

3

Qc (m /s) Predimensionamento (a pendenza fissata)

Continuità

=× =×

⁄

= 0.5: 8

ℛ=

= /8 4 Chezy

= ℜ =

4

D= 0,965608538 Variabili decisionali * nel caso di terreni molto ripidi è

V= 5,802539159 opportuno fisssare la Vmax

I= 0,035 (ad.es. 4m/s) e risolvere il

k = 80 sistema nelle incognite diametro

GS

Q'= 2,124614593 D e pendenza I.

V'= 5,802539155

Q'-Qc= 0,000 Funzione obiettivo

V'-V= 0,00 Funzione di vincolo

Predimensionamento (a velocità fissata V=4,0 m/s)

⁄

= 0.5: Continuità

=× =×

ℛ= 8

= /8 4 Chezy

= ℜ =

V= 4,0 m/s 4

D= 1,1630 m

R= 0,2908 m

X= 65,1143

I= 0,0130 Verifica

2 3 3

D (m) h (m) h/D C (m) A (m ) R (m) X (G.S.) Qu (m /s) Qc - Qu (m /s) V (m/s)

1,200 0,571 0,476 1,828 0,531 0,291 65,111 2,125 0,0000 3,99907088

I (pendenza fissata) collettore < I (pendenza media) terreno => Si deve verificare se è necessario prevedere dei pozzetti di salto:

&Del