Progetto di una rete fognaria mista

Caratteristiche dei rami e dei nodi

G-S1/3suo inverso n = 0.133 s/m ); Inlet Offset: distanza tra il fondo del tubo e il fondo del pozzetto del nodo iniziale delcollettore (che sarà nullo per tutti i condotti); Outlet Offset: distanza tra il fondo del tubo e il fondo del pozzetto del nodo finale delcollettore. 17La quota di fondo del pozzetto, e quindi gli Outlet Offset, sono stati fissati allineando l’estradossodel tubo in partenza dal pozzetto con l’estradosso del tubo in arrivo più basso.Invece i parametri Inlet Node: nodo iniziale del collettore Outlet Node: nodo finale del collettorevengono inseriti automaticamente dal software nel momento del tracciamento dei rami.In Figura 7 è riportata come esempio l’interfaccia per l’inserimento dei parametri che caratterizzanoun ramo.Figura 7. Definizione delle caratteristiche dei ramiPer i nodi (Junction) sono da inserire i seguenti parametri: Invert Elevation (m): quota assoluta del fondo del pozzetto (che

corrisponderà alla quota delfondo del condotto in partenza dal nodo);

Max. Depth (m): distanza tra il fondo del pozzetto e il piano campagna.

In Figura 8 si riportano le interfacce in cui vengono inseriti i parametri di caratterizzazione dei nodi.

Il nodo 1, che corrisponde al punto di scarico della rete, in fase di verifica dei condotti vieneconvertito da Junction in Outfall, del quale bisogna solo definire l'Invert Elevation e non la Max.Depth.

In Tabella 6 e Tabella 7 sono riassunti i parametri inseriti in SWMM per la caratterizzazionerispettivamente dei Conduit e dei Junction (e Outfall).

0.7197 1.3 79.47 0.0133 0.000 0.3008 0.9 443.25 0.0133 0.000 0.4009 1.0 296.16 0.0133 0.000 0.64110 1.0 231.38 0.0133 0.000 0.200

Tabella 7. Parametri per caratterizzare i nodi da inserire in SWMM

Una volta definite le caratteristiche di rami e nodi, si definiscono le caratteristiche dei sottobacini associati a ciascun ramo. I sottobacini vengono considerati come delle falde inclinate il cui deflusso superficiale genera una certa portata alla sezione di chiusura.

Per ogni sottobacino sono stati definiti i seguenti parametri:

• Rain Gage: pioggia di input;
• Outlet: nodo di monte del collettore a cui il sottobacino è associato;
• Area (ha): area del sottobacino;
• Width (m): larghezza del sottobacino (che è stata definita ipotizzando una falda di forma quadrata).

poiché non si hanno a disposizione informazioni precise) (m);

● % Slope (%): pendenza della falda (che è stata desunta dalla planimetria e dalle quote delpiano campagna);

● % Imperv (%): percentuale di area impermeabile (che viene ipotizzata uguale al 75%);

● 1/3N-Imperv (s/m ): coefficiente di scabrezza secondo Manning per le superfici impermeabili1/3 1/3(viene fissato k = 60 m /s che corrisponde a n = 0.017 s/m );G-S

● 1/3N-Perv (s/m ): coefficiente di scabrezza secondo Manning per le superfici permeabili (viene1/3 1/3fissato k = 10 m /s che corrisponde a n = 0.1 s/m );G-S

● DStore-Imperv (mm): lama d’acqua, distribuita sull’intero sottobacino, che non raggiunge larete a causa delle depressioni sulle superfici impermeabili (fissato a 1 mm);

● DStore-Perv (mm): lama d’acqua, distribuita sull’intero sottobacino, che non raggiunge larete a causa delle depressioni sulle superfici permeabili (fissato a 4 mm);

● % Zero-Imperv (%): percentuale

Chicago di durata generica T contiene in sé anche gli ietogrammi di durata inferiore, è sufficiente utilizzare una durata superiore al doppio tempo di corrivazione del bacino per considerare tutte le intensità di pioggia critiche per la rete. Come durata dello ietogramma viene quindi utilizzata T = 30 min. (Nel foglio Excel "Pioggia Chicago.xls" come durata è stata inserita pertanto 30/60 = 0.5).

Viene inoltre scelto di utilizzare uno ietogramma Chicago simmetrico. (Nel foglio Excel come parametro di simmetria è stato pertanto inserito 0.5).

Le intensità di pioggia ottenute in corrispondenza di ogni durata con un time step di 1 min sono state poi inserite in SWMM creando una time serie di nome "Ietogramma_Chicago".

L'evento di pioggia inizia alle 18:00 del 28/12/2022 e termina alle 18:30 dello stesso giorno.

L'interfaccia relativa alla definizione dello ietogramma Chicago è riportata in Figura 10.22

Definizione dello ietogramma Chicago. Una volta definito lo ietogramma Chicago, si inserisce il pluviometro (Rain Gage), il cui identificativo è inserito tra le caratteristiche di ogni sottobacino. Per il pluviometro si devono definire:

• Rain Format: tipo di dato registrato (in questo caso l'intensità);
• Time Interval: 1 min;
• Data Source: Time Series
• Series Name: Ietogramma Chicago, definito prima.

In Figura 11 è riportata l'interfaccia di SWMM.

Sono state poi definite le caratteristiche della simulazione.

In General viene impostato:

• Routing Model: Dynamic Wave per far sì che l'equazione di De Saint Venant sia integrata senza semplificazione cinematica.
• Infiltration Model: Horton, come definito in precedenza nei sottobacini.

In Dates viene definito il momento di inizio alle 18:00 del 28/12/2022 e di fine della simulazione alle 19:30 dello stesso giorno per considerare una

durata di 1 ora e 30. Vengono inoltre definiti in Time steps:

• Reporting Step: 1 min
• Runoff Step (Dry Weather): 1 min
• Runoff Step (Wet Weather): 1 min
• Routing Step: 5 s

In Figura 12 sono riportate le specifiche della simulazione.

Figura 12. Definizione delle specifiche della simulazione.

Viene eseguita la simulazione e qui di seguito sono riportati i risultati.

Figura 13. Risultati della simulazione: massime portate, velocità e riempimento dei condotti.

Di seguito in Figura 14 si riporta il grafico con il confronto tra le portate nei collettori calcolate con il metodo cinematico e le portate massime ottenute dalla simulazione con SWMM. Si può notare come le portate simulate siano inferiori a quelle con cui sono stati dimensionati i collettori, pertanto la rete può ritenersi verificata.

Figura 14. Confronto delle massime portate meteoriche ottenute con il metodo cinematico e con la simulazione in SWMM.

Di seguito si riportano i profili altimetrici dei collettori.

alle ore 18:26 in cui si può vedere il grado di riempimento.

Figura 15. Profilo altimetrico: nodo 3 - 1

Figura 16. Profilo altimetrico: nodo 5 - 1 25

Figura 17. Profilo altimetrico: nodo 9 - 1

Figura 18. Profilo altimetrico: nodo 10 - 1

Figura 19. Profilo altimetrico: nodo 11 - 1 264.2. Verifica del dimensionamento della vasca di laminazione e di prima pioggia

Per la verifica delle vasche si rimanda al file "GiuliaRicci_verifica_vasche.inp".

Il nodo 1, che nella simulazione precedente per la verifica dei collettori era un outfall, per inserire le vasche viene convertito in junction poiché avrà la funzione di pozzetto partitore. Da esso partono due collettori.