Progetto acquedotto, fognatura bianca ed esercizi su correnti in pressione in moto uniforme

III ITERAZIONE

Portata: 0,0971 0,1529 0,2499

Q m³/s Q m³/s Q m³/s

1 2 3

CALCOLO INDICE DI RESISTENZA λ

MPT Formula di Prandtl-Von karman: λ λ λ

0,0284 0,0269 0,0249

λ=(-2∙log(ε/(3,71∙D)))^(-2) 1 2 3

CALCOLO CADENTE J

Formula di Darcy-Weisbach: J J J

0,0226 0,0214 0,0126

J=λ∙(8∙Q^2)/(g∙π^2∙D^5 ) 1 2 3

VERIFICA Re* > 70 Re * Re * Re *

116,86 124,43 110,08

Re*=(ε/ν)∙(g∙J∙D/4)^(1/2) 1 2 3

CALCOLO DEL COEFFICIENTE α α α α

α = λ ∙ 8/(g∙π^2∙D^5 )∙L1 14418 8232,1 7032,2

1 2 3

1399,2 1258,5 1757,6

α∙Q α ∙Q α ∙Q α ∙Q

1 1 2 2 3 3

SOLUZIONE III ITERAZIONE

0

1399,223 1757,550 Q 550

1

0 ∙ 600

1258,523 1757,550 Q ꞊

2

1 1 -1 0

Q 3

-0,000273

Q 0,000469 0,343888 550

1 -0,000273 ∙

Q 0,000491 0,382335 600

꞊

2 0,000196 0,000218 -0,273777

Q 0

3

Q 0,09415 m³/s

꞊

1

Q 0,14445 m³/s

꞊

2

Q 0,2386 m³/s

꞊

3

IV ITERAZIONE

Portata: 0,0956 0,1487 0,2443

Q m³/s Q m³/s Q m³/s

1 2 3

CALCOLO INDICE DI RESISTENZA λ

MPT Formula di Prandtl-Von karman: λ λ λ

0,0284 0,0269 0,0249

λ=(-2∙log(ε/(3,71∙D)))^(-2) 1 2 3

CALCOLO CADENTE J

Formula di Darcy-Weisbach: J J J

0,022 0,0202 0,012

J=λ∙(8∙Q^2)/(g∙π^2∙D^5 ) 1 2 3

VERIFICA Re* > 70 Re * Re * Re *

115,11 121 107,59

Re*=(ε/ν)∙(g∙J∙D/4)^(1/2) 1 2 3

CALCOLO DEL COEFFICIENTE α α α α

α = λ ∙ 8/(g∙π^2∙D^5 )∙L1 14418 8232,1 7032,2

1 2 3

1378,3 1223,9 1717,7

α∙Q α ∙Q α ∙Q α ∙Q

1 1 2 2 3 3

SOLUZIONE IV ITERAZIONE

0

1378,318 1717,748 Q 550

1

0 ∙ 600

1223,866 1717,748 Q ꞊

2

1 1 -1 0

Q 3

-0,000279

Q 0,000478 0,341460 550

1 -0,000279 ∙

Q 0,000503 0,384553 600

꞊

2 0,000199 0,000224 -0,273987

Q 0

3

Q 0,0955 m³/s

꞊

1

Q 0,14835 m³/s

꞊

2

Q 0,24385 m³/s

꞊

3

PROGETTO DI UN ACQUEDOTTO AD

USO CIVILE-POTABILE

RELAZIONE TECNICA Eleonora Di Monte 1051616

Costruzioni idrauliche - Prof. Luciano Soldini, A.A. 2015/2016

Sommario

1. Testo dell’esercitazione ................................................................................................................................. 2

2. Introduzione .................................................................................................................................................. 5

3. Serbatoio ....................................................................................................................................................... 5

3.1 Volume..................................................................................................................................................... 5

3.2 Dimensioni e quota piezometrica.......................................................................................................... 10

3.3 Scarico di fondo ..................................................................................................................................... 11

3.4 Scarico di superficie ............................................................................................................................... 11

3.5 Dimensionamento di massima dello spessore delle pareti ................................................................... 12

4. Rete di distribuzione .................................................................................................................................... 13

4.1 Schema di rete e calcolo Q* .................................................................................................................. 13

4.2 Predimensionamento ............................................................................................................................ 14

4.3 Verifica antincendio ............................................................................................................................... 16

4.4 Verifica in condizioni ordinarie .............................................................................................................. 17

5. Rete di adduzione ........................................................................................................................................ 18

5.1 Dimensionamento ................................................................................................................................. 18

5.2 Verifica di tubo nuovo ........................................................................................................................... 19

6. Riepilogo ...................................................................................................................................................... 20

ALLEGATO A – Scheda tecnica delle condotte di adduzione in acciaio (Oppo)

ALLEGATO B – Scheda tecnica delle condotte di distribuzione in polietilene (Unidelta)

ALLEGATO C – Caratteristiche costruttive del serbatoio 1

1. Testo dell’esercitazione

Progetto di un acquedotto ad uso civile-potabile

Dimensionare le condotte di adduzione, il serbatoio C di compenso giornaliero e la rete di distribuzione dello

schema acquedottistico illustrato in Figura 1 e Figura 2.

Il serbatoio C è alimentato da due sorgenti rappresentate dai serbatoi A e B in grado di garantire la dotazione

idrica richiesta dalle utenze con le quote plano-altimetriche assegnate in Figura 1.

I lati della rete di distribuzione erogano portata alle aree riportate nello schema di Figura 2, essendo il nodo

A della rete stessa collegato al serbatoio C tramite una condotta di 2000 m. L’intera zona è divisa in un’area

residenziale intensiva di densità abitativa di 300 ab/ha, un’area residenziale semi-intensiva di densità

abitativa pari a 200 ab/ha ed un’area verde.

Le abitazioni delle aree afferenti ai suddetti lati abbiano un’altezza massima di 15 m rispetto al piano

campagna. L’andamento altimetrico del terreno è deducibile dal file dwg allegato.

Si deve:

progettare le condotte di adduzione, scegliendo il materiale da utilizzare;

- dimensionare il volume e gli scarichi del serbatoio (scarico di superficie e di fondo) sulla base della curva

- della domanda idropotabile riportata in Figura 3;

prevedere le caratteristiche costruttive del serbatoio e degli organi di regolazione;

- progettare la rete di distribuzione per le utenze previste, scegliendo il materiale più idoneo, anche

- considerando in funzione due idranti che erogano 5 l/s ciascuno nei punti più sfavoriti dal punto di vista

piezometrico.

Si assuma la dotazione idrica unitaria, la quota piezometrica in corrispondenza del serbatoio e tutto quanto

necessario per dimensionare le opere.

Si illustri il progetto con rappresentazioni grafiche in scala adeguata, una breve relazione tecnica ed una

relazione di calcolo, corredata da opportune tabelle da cui sia possibile evincere le caratteristiche

geometriche e idrauliche dell’acquedotto.

Tipologia, dimensioni e caratteristiche delle condotte e dei pezzi speciali devono essere conformi a quelle

reperibili sui cataloghi commerciali. 2

Figura 1

Figura 2 3

Figura 3 4

2. Introduzione

Il progetto dell’acquedotto prevede il dimensionamento di tre sistemi distinti: la rete di adduzione, il

serbatoio e la rete di distribuzione. Poiché per poter dimensionare sia la rete di adduzione che la rete di

distribuzione si necessita della quota piezometrica del serbatoio C, si è deciso di iniziare con il suo

dimensionamento. Successivamente si è proceduto con il progetto della rete di distribuzione, in modo tale

da stabilire la portata entrante nella rete, e si è concluso con il progetto della rete di adduzione.

3. Serbatoio

3.1 Volume

Per prima cosa si è stabilito il volume complessivo che deve avere il serbatoio. Il volume totale è composto

dalla somma di tre volumi: il volume di riserva per interruzione, il volume antincendio e il volume di

compenso. = + +

Volume di riserva per interruzione

Il volume di emergenza entra in gioco nel momento in cui c’è un guasto o un malfunzionamento nella rete di

adduzione, e occorre garantire ugualmente la fornitura d’acqua. Questo volume è funzione del tempo di

interruzione, che deve essere stimato opportunamente, e dipende dall’efficienza del sistema di

monitoraggio, dal tracciato scelto e da tutti quei parametri che fanno variare i tempi di rilevazione del

problema, di arrivo sul posto, di manutenzione e di ripristino della funzione. Un metodo utile per poter

stimare il volume di riserva per interruzione è quello di considerare il 20÷30% del volume di acqua del giorno

di massimo consumo: = 20% ∙ ,

Il volume di acqua del giorno di massimo consumo è calcolato a partire dalla curva di domanda in Figura 3 (si

veda la tabella del volume di compenso per i dati). A questo punto è possibile calcolare il volume di riserva

per interruzione: = 20% ∙ 2717 = 543

Volume antincendio

Il volume antincendio occorre nel momento in cui c’è la necessità di utilizzare l’acqua per spegnere un

incendio, continuando a garantire la fornitura d’acqua abituale. La normativa UNI10779:2014 prevede di

considerare in funzione due idranti, accesi contemporaneamente, che erogano una portata di 5 l/s ognuno e

che rimangono in funzione per un tempo di 2 ore, nei piccoli centri, o di 10÷12 ore, nei grandi centri. Poiché

la popolazione totale dell’area è di 6709 abitanti, si considera un piccolo centro.

=2∙5 ∙ 7200 = 72000 = 72 5

Volume di compenso

Per la valutazione del volume di compenso si fa uso della curva della domanda idropotabile del giorno di

massimo consumo, riportata in Figura 3. Il metodo utilizzato per il calcolo è il Metodo di Conti, secondo cui il

volume di compenso è dato dalla somma dei moduli delle massime differenze tra volume in entrata e volume

in uscita: =| |+| |

Dove ΔV₁ è la massima differenza positiva e ΔV₂ è la massima differenza negativa.

Per stabilire il volume in uscita ogni 10 minuti (cadenza con cui si hanno i dati), si è sommato il volume

calcolato per l’istante precedente al volume calcolato come prodotto tra la portata uscente in quel momento

(fornita come dato) e il tempo trascorso (cioè 10 minuti):

= + ∙ 600

,

La portata in entrata nel serbatoio è stata calcolata come media aritmetica di tutte le portate in uscita, ed è

assunta costante nel tempo. Per stabilire il volume in entrata si è proceduto come per il volume in uscita:

= + ∙ 600

,

A questo punto