Rete fognaria

Costruzioni idrauliche - Rete fognaria

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI CASSINO E DEL LAZIO MERIDIONALE
Dipartimento di Ingegneria Civile e Meccanica
Anno accademico 2016/2017

Docenti:
Prof. G. de Marinis
Prof. F. Granata Arrigo Silverio
Ciaramaglia Alessia
Di Nucci Fabiola

Introduzione e dati di progetto

Si effettui il dimensionamento dei collettori fognari per sole acque bianche a servizio dei bacini urbani schematizzati in figura, adottando sia il metodo della corrivazione che quello dell'invaso.

Si faccia riferimento alla curva della probabilità pluviometrica (durata minori di 1 ora, T = 10 anni) di equazione: 0,55h=48d [mm], d [ore])(h

Ed ai dati di progetto riportati nelle tabelle che seguono:

Dati di progetto

Si assuma inoltre che tutti i bacini siano caratterizzati da...

Un tempo di ruscellamento tr = 5 min e un volume dei piccoli invasi specifico pari a Si assuma anche.3m ha20 /come coefficiente di Gauckler Strickler il valore di 60 relativo al cemento usurato. Si è partiti considerando un valore e un valore fissati, così vengonov m s g r= 2 , 00 / . . = 0 , 5Lcalcolati i valori e n -1i a d= × ( )t t= ( + ) / 60c r vper poi entrare nella scala di deflusso con il valore del g.r. sopra indicato e consideratala ad esso corrispondente. Dunque viene calcolata la portata:Q r φ i S× ×Q = 3600000che è stata indispensabile per ricavare il diametro teorico:Q 3 / 8D = ( )t 1 / 2Q i×r fche nella maggior parte dei casi non rappresenta un diametro che si può trovare incommercio, quindi viene utilizzato il catalogo commerciale delle condotte a secondadel materiale scelto (nel nostro caso calcestruzzo armato) e si considera il diametroimmediatamente successivo rispetto al diametro teorico che si è calcolato inprecedenza.

6,855576 0,393396 0,4 6,557881 0,41523 21,88 1,30

Il procedimento appena descritto risulta essere utile per dimensionare il primo collettore (c1), il quale restituisce i seguenti risultati:

• Q(m/s): 3
• L(m): 3
• V(m/s): 3
• t (min): 0,10
• t (hr): 133,2203
• i(mm/hr): 0,445214
• g.d.r.: 0,5
• Q (m/s): 9,350564
• D (m): 0,701669
• D (m): 0,7
• Q (m/s): 9,410119
• g.d.r.: 0,501734
• V (m/s): 23,85
• V(m/s): 2,30

Per dimensionare il secondo collettore C2 la tecnica risulta essere la stessa e i risultati ottenuti sono i seguenti:

• Q(m/s): 145
• L(m): 2
• V(m/s): 6,208333
• t (min): 0,10
• t (hr): 133,2203
• i(mm/hr): 0,445214
• g.d.r.: 0,5
• Q (m/s): 9,350564
• D (m): 0,701669
• D (m): 0,7
• Q (m/s): 9,410119
• g.d.r.: 0,501734
• V (m/s): 23,85
• V(m/s): 2,30

Anche per quanto riguarda il dimensionamento del terzo collettore C3 il procedimento risulta essere il medesimo, l'unica differenza si ha nel dover considerare alcune varianti nelle formule utilizzate per arrivare alla finale:

vL- all'interno della quale questa volta dobbiamo inserire il massimo

It t= ( + ) / 60

cc vtempo di corrivazione ( ) tra i due

collettori dimensionati precedentemente;

It cϕ i S○ ○- in questo caso la da considerare risulta essere la quindi la sommaSQ ≈ S tot≈ 3600000delle superfici dei tre diversi collettori così ottenuta: ,inoltre la daϕS S S S≈ ≈ ≈tot 1 2 3ϕ ϕ ϕS S S(( ○ ) ≈ ( ○ ) ≈ ( ○ ))considerare in questo caso è la che si ottiene: .1 1 2 2 3 3ϕϕ ≈mm S S S≈ ≈ ≈1 2 3

Dunque i risultati ottenuti risultano essere i seguenti:

• Area S(mq) Coefficiente d'afflusso
• 11550 0.5520825 0.5512200 0.7044525 0.5911005 3 3 3
• Q(m /s)L(m) V(m/s) t (min) t (hr) i(mm/hr) g.d.r. Q (m /s) D (m) D (m) Q (m /s)g.d.r. V (m/s) V(m/s)c c r t c r.eff. r
• 137 2 7,191135 0,12 124,6954 0,748033 0,5 9,350564 0,959018 1 8,363264 0,46859 23,14635 2,07
• C3 137 2,07 7,152382 0,12 124,999 0,749854 0,5 9,350564 0,959893 1 8,383624 0,4694 23,16413 2,07

Metodo dell'invaso

Si è partiti considerando un valore e un valore fissati, così vieneg r. . ≈ 0 ,5u l s≈ 200 /calcolata

la portataQ u S ( / 1000 ) Poi si entra nella scala di deflusso con il valore di g.r. sopra indicato e vieneconsiderata la ad esso corrispondente. Dunque è calcolato il diametro teoricoQ rQ 3 / 8D  ( )t 1 / 2Q ir fIl quale nella maggior parte dei casi non rappresenta un diametro che non si puòtrovare in commercio quindi viene utilizzato il catalogo commerciale delle condotte aseconda del materiale scelto (nel nostro caso calcestruzzo armato) e si considera ildiametro immediatamente successivo rispetto al diametro teorico che si è calcolatoin precedenza.In seguito viene calcolata la portata di ritorno effettivaQQ reff 1 / 28 / 3D i( / 1000 ) c fcon il valore ottenuto si rientra nella scala di deflusso per leggere il valore di g.rcorrispondente alla calcolata precedentemente e una volta stabilito il a cui farQ g.rreffriferimento sempre nella scala di deflusso si prende in considerazione il valore ad resso corrispondente; tale valore risulta

essere indispensabile per calcolare la sezione2  D  ( / 1000 )r cDunque viene calcolato il volume di invaso propriow L ipe il volume dei piccoli invasiw w  (S / 10000 )pi pitali valori sono stati utili per ricavare il volume totale così calcolato:wtotw w w tot ip piin seguito viene ricavato il volume di invaso specificowtotw  SInfine viene determinato il valore con la seguente formula:u1 3 nn a2168   (  (  10 ))u  1  1nwil quale dovrà essere prossima alla di partenza, se ciò non accade bisogna iterare iluprocedimento finché avvenga ciò.Il procedimento appena descritto risulta essere utile per dimensionare il primo collettore C1, il quale restituisce i seguenti risultati:

COLLETTORE C1

Primo valore Grado di Area della Volume di Volume di

Coefficiente Grado di Portata di Diametro Diametro Portata di Area della Volume di Volume di Volume di Coefficientedi portata riempimento sezione idrica

piccoli invasi invasoudometrico riempimento riferimento teorico nominale riferimento sezione idrica invaso proprio piccoli invasi invaso totale udometricomassima effettivo di riferimento specifico specifico3 3 3 2 2 3 3 3 3 3 2u [l/(s*ha)] g.r. D [m] DN g.r. u [l/(s*ha)]Q [m /s] Q [m /s] Q [m /s] σ [m ] σ [m ] W [m ] w [m /ha] W [m ] W [m ] w [m /m ]t eff 21 R R2 R ip pi pi tot200 0,23 0,5 9,351 0,57112304 600 8,19849014 0,46329 0,35602209 0,12816795 15,3801542 20 23 38,3801542 0,0033374 170,967182170,967182 0,19661226 0,5 9,351 0,53850001 300 44,5003363 0,32655 0,22279356 0,02005142 2,40617049 20 23 25,4061705 0,00220923 239,609676239,609676 0,27555113 0,5 9,351 0,61116372 300 62,3670051 0,386368 0,28005297 0,02520477 3,02457202 20 23 26,024572 0,00226301 234,94107234,94107 0,27018223 0,5 9,351 0,60667073 300 61,1518333 0,382568 0,27635581 0,02487202 2,98464273 20 23 25,9846427 0,00225953 235,236411

Per dimensionare il secondo collettore C2 la tecnica risulta essere la seguente:

0,27635581 0,17686772 25,645819 20 41,65 67,295819 0,00323149 175,538364175,538364 0,36555864 0,5 9,351 0,65165842 800 5,41175503 0,3816 0,27541511 0,17626567 25,5585224 20 41,65 67,2085224 0,0032273 175,724892

Anche per quanto riguarda il dimensionamento del terzo collettore C3 il procedimento risulta essere il medesimo, l'unica differenza è che bisogna considerare alcune varianti nelle formule utilizzate per arrivare alla u finale:

- σw L w w = σw1 L1 w1 + σw2 L2 w2 + σw3 L3 w3

dove σw e w stanno a rappresentare il volume massimo dell'invaso proprio del primo e del secondo collettore che sono stati calcolati precedentemente;

- φi S1 S2 S3

- Q = 3600000

In questo caso la S tot da considerare risulta essere la somma delle superfici dei tre diversi collettori così ottenuta:

S tot = S1 + S2 + S3

inoltre la φm da considerare in questo caso è la media delle φi