ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL Comune di Latisana (UD) Protezione Civile Regione Friuli – Venezia Giulia ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Ing. Luca Falcomer Palmanova (UD), 6 Marzo 2008

ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Oggetto dello studio: Rilievo plani-altimetrico della rete fognaria esistente; Esecuzioni campagna misura delle portate in tempo secco e tempo di pioggia; Implementazione modello numerico; Definizione delle aree allagabili servite dalla rete fognaria.

Rilievo plani-altimetrico della rete fognaria esistente ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Rilievo plani-altimetrico della rete fognaria esistente Ricostruzione schema idraulico della rete esistente; Rilievo caratteristiche geometriche delle condotte e dei pozzetti; Esecuzione rilievi plano-altimetrici.

Rilievo plani-altimetrico della rete fognaria esistente ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Rilievo plani-altimetrico della rete fognaria esistente Recupero dati, memoria storica, consultazione archivi Acquisizione rilievi in formato elettronico Acquisizione cartacei dati significativi Definizione zone incognite da indagare tipologia materiali datazione condotte manufatti particolari zone critiche altro

Rilievo plani-altimetrico della rete fognaria esistente ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Rilievo plani-altimetrico della rete fognaria esistente Ispezioni: Apertura sigilli Accesso agli impianti Ricerca punti nodali sul campo Ricerca con metal-detector Marcatura punti mediante GPS

Rilievo plani-altimetrico della rete fognaria esistente ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Rilievo plani-altimetrico della rete fognaria esistente Foto e video di elementi interni Videoispezioni con apparecchiatura individuale Costruzione archivio di elementi ispezionati e materiale raccolto (Ms-Access) Immissioni esterne Recapiti e depuratori

Rilievo plani-altimetrico della rete fognaria esistente ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Rilievo plani-altimetrico della rete fognaria esistente Rilievo Topografico Rilievo topografico e schedatura di ogni manufatto afferente la rete fognaria Rilievo delle quote chiusino e fondo tubo delle camerette. Mediante sia stazione integrata sia GPS

ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Latisanotta Latisana

ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Gorgo Pertegada

Aprilia Marittima Bevazzana ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Aprilia Marittima Bevazzana

Rilievo plani-altimetrico della rete fognaria esistente ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Rilievo plani-altimetrico della rete fognaria esistente

Rilievo plani-altimetrico della rete fognaria esistente ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Rilievo plani-altimetrico della rete fognaria esistente

ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA

Implementazione modello numerico ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Implementazione modello numerico PCSWMM 2003 Il modulo RUNOFF simula quantitativamente e qualitativamente i deflussi superficiali sul bacino di drenaggio dandone quindi una stima numerica ed indicandone il percorso. Il bacino viene visto come somma di sottobacini per ognuno dei quali viene calcolato l’idrogramma di piena; ogni idrogramma viene poi associato al corrispondente nodo della rete EXTRAN fornendo i valori di portata necessari per il calcolo delle caratteristiche idrauliche all’interno delle condotte.

Implementazione modello numerico ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Implementazione modello numerico Schematizzazione del sistema drenante Nodi = punti ingresso della portata alla rete Rami = definiti dalle stesse caratteristiche delle condotte Idrogrammi = definiti dal modulo RUNOFF W, influenzano maggiormente la forma che assumono gli idrogrammi di piena generati. Per la loro taratura, nel caso di reti esistenti, sono necessarie delle misure di portata in tempo di pioggia eseguite in situ

Implementazione modello numerico ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Implementazione modello numerico Il sistema di rete drenante adottato può definirsi come "fisicamente basato" e del tipo "a parametri distribuiti localmente globali". Questa doppia accezione evidenzia come le basi fisiche (equazioni di De Saint-Venant lungo le condotte) del modello tendano a ridurre i parametri di taratura atti a consentire di adattarlo a possibili diverse situazioni. Poiché non è possibile simulare in dettaglio tutti i processi che si sviluppano in un bacino durante un evento di pioggia (deflusso dalle superfici stradali, dai tetti, ecc.), alcune strutture del modello sono di tipo concettuale, richiedenti la calibrazione di qualche parametro. La definizione precisa delle aree scolanti ed in particolar modo delle loro caratteristiche superficiali è il problema più oneroso in fase di definizione del modello.

Implementazione modello numerico ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Implementazione modello numerico V = Ay volume d’acqua sulla superficie scolante; A = area della superficie scolante; Q = portata scolante; j* = intensità di pioggia al netto delle perdite per infiltrazione ed evaporazione;

Implementazione modello numerico ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Implementazione modello numerico W = larghezza della superficie scolante; S = pendenza della superficie scolante; n = coefficiente di Manning; yp = profondità che determina la capacità di immagazzinamento; y = tirante effettivo d’acqua;

Implementazione modello numerico ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Implementazione modello numerico Combinando queste due equazioni si ottiene un’unica equazione differenziale non lineare che può essere risolta nell’unica variabile y:

Implementazione modello numerico ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Implementazione modello numerico L’equazione è risolta rispetto a y2 utilizzando il metodo iterativo di Newton-Raphson.

Implementazione modello numerico Determinazione della pioggia efficace ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Implementazione modello numerico Determinazione della pioggia efficace Per integrare l’equazione è necessario determinare la frazione efficace della pioggia ad ogni istante t. A tal scopo è necessario determinare un coefficiente di deflusso , con il quale tenere conto delle perdite per evaporazione, per infiltrazione e per ristagno.

Implementazione modello numerico ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Implementazione modello numerico Nel coefficiente K viene inglobato anche il coefficiente di deflusso , che esprime la percentuale di portata in ingresso realmente uscente dal serbatoio non lineare. La valutazione delle perdite per infiltrazione viene operata utilizzando il modello empirico di Horton, che calcola la capacità di infiltrazione del suolo in funzione del tempo secondo la relazione:

Implementazione modello numerico ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Implementazione modello numerico f = f (t) portata unitaria filtrante all’istante t (m/s); f = valore di f per t (m/s); f0 = valore di f per t = 0 (m/s);  = coefficiente di decadimento della capacità infiltrante (s-1); t = tempo intercorso dall’inizio della precipitazione (s);

Implementazione modello numerico ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Implementazione modello numerico Esempio Consideriamo cinque superfici scolanti aventi le stesse caratteristiche fisiche e geometriche, ad eccezione della larghezza W: A = 1000 m2; S = 0.001; n = 0.02 s/m1/3 ; j = 10 mm/h ;  = 1 ; t = 5 s .

Implementazione modello numerico ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Implementazione modello numerico

Implementazione modello numerico ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Implementazione modello numerico EXTRAN integra le equazioni di De Saint -Venant lungo le condotte

Implementazione modello numerico ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Implementazione modello numerico Schematizzazione della rete nel modello numerico

Modello numerico della rete

Modello numerico della rete Profili: Via Tisanella

Modello numerico della rete Profili: Via Stretta

ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Esecuzioni campagna misura delle portate in tempo secco e tempo di pioggia

ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Esecuzioni campagna misura delle portate in tempo secco e tempo di pioggia Punto di misura n°1 Punto di misura n°2 Punto di misura n°3 Punto di misura n°4

ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Esecuzioni campagna misura delle portate in tempo secco e tempo di pioggia Punto di misura n°5 Punto di misura n°6 Punto di misura n°7

ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Esecuzioni campagna misura delle portate in tempo secco e tempo di pioggia

ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Esecuzioni campagna misura delle portate in tempo secco e tempo di pioggia

ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Esecuzioni campagna misura delle portate in tempo secco e tempo di pioggia Pluviometri ubicati al depuratore di Latisana e in golena del Fiume Tagliamento (area di cantiere)

Modello numerico della rete Calcolo Curve di Possibilità Pluviometrica Scelto un Tr si ha h=a tn Definizione aree impermeabili/permeabili (coefficiente di deflusso) Coefficiente di deflusso medio 0.4 aree debolmente urbanizzate 0.5 aree mediamente urbanizzate 0.6 aree urbanizzate

Definizione delle aree allagabili servite dalla rete fognaria. ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Definizione delle aree allagabili servite dalla rete fognaria. TIN TERRENO ESTRATTA DA DATI LASER-SCAN

Definizione delle aree allagabili servite dalla rete fognaria. ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Definizione delle aree allagabili servite dalla rete fognaria.

Definizione delle aree allagabili servite dalla rete fognaria. ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Definizione delle aree allagabili servite dalla rete fognaria.

Definizione delle aree allagabili servite dalla rete fognaria. ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Definizione delle aree allagabili servite dalla rete fognaria. TIN ZONE ALLAGATE

Definizione delle aree allagabili servite dalla rete fognaria. ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Definizione delle aree allagabili servite dalla rete fognaria. Altezza lama d’acqua

Definizione delle aree allagabili servite dalla rete fognaria. ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Definizione delle aree allagabili servite dalla rete fognaria. Altezza lama d’acqua

Definizione delle aree allagabili servite dalla rete fognaria. ANALISI DELLA RETE FOGNARIA E VALUTAZIONE DELLE AREE ALLAGABILI DEL COMUNE DI LATISANA Definizione delle aree allagabili servite dalla rete fognaria. Altezza lama d’acqua