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5/8/2018 622-CI LC F05 Fognature Vasche Volano 20090630 - slidepdf.com
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Fognature – Vasche volanoProf. Gianfranco Becciu
COSTRUZIONI IDRAULICHE – 2°PARTE
5/8/2018 622-CI LC F05 Fognature Vasche Volano 20090630 - slidepdf.com
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
Opere di accumulo temporaneo per il controllo degli scarichidal sistema di drenaggio urbano verso i ricettori
• principalmente nelle reti unitarie (miste)
• inseribili anche nella rete bianca di sistemi separati
VASCHE DI PRIMA PIOGGIA
• funzione di intrappolare gli inquinanti
associati alla prima parte dell’evento meteorico
• generalmente chiuse
realizzate in muratura (CLS)
• suddivise in camere indipendenti
• anche affiancate da vasca esterna
(invaso eventi meno frequenti)
VASCHE VOLANO
• funzione soprattutto di laminazione
Tipologie di vasche /1
FUTURA
RICETTORE
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
MISTA SEPARATA
Scarico al ricettore
Condotto derivatoreverso la depurazione
nera bianca
Condotto derivatoreverso la depurazione
Scaricodi troppo pieno
Bocca di controllo
Scarico al ricettore
Ripartitore / Bypass
(devia portate a vasca piena)
Tipologie di vasche /2
I N
L I N E A
Schemi di vasche di prima pioggia per sistemi misti e separati
MISTA SEPARATA
Scarico al ricettore
Condotto derivatoreverso la depurazione VASCA DI PRIMA PIOGGIAdi capacità W pp
nera bianca
F U O R I L I N E A
Scaricatore
(devia portate superiori alla soglia)
Scarico di troppo pieno
Condotto derivatoreverso la depurazione
Scarico di troppo pieno
Corpo idrico ricettoreBocca di controllo
Scarico al ricettore
Bocca di controllo
Scaricodi troppo pieno
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
MISTA SEPARATA
Condotto derivatoreverso la depurazione
nera bianca
Condotto derivatoreverso la depurazione
Ripartitore / Bypass
(devia portate a vasca piena)
Tipologie di vasche /3
I N
L I N E A
Schemi di vasche di prima pioggia e volano per sistemi misti e separati
MISTA SEPARATA
Scarico al ricettore
Condotto derivatoreverso la depurazione
Vasca di prima pioggiadi capacità W pp
nera bianca
F U O R I L I N E A
Scaricatore
(devia portate superiori alla soglia)
Condotto derivatoreverso la depurazione
Corpo idrico ricettore
Boccadi controllo
VASCA VOLANOdi capacità W m
Scarico al ricettore
Boccadi controllo
Scarico al ricettore
Boccadi controllo
Boccadi controllo
Scarico al ricettore
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
Vasche di prima pioggia – IN LINEASchemi di funzionamento
Scarico al ricettore
Condotto derivatoreverso la depurazione
Scarico di troppo pieno
Bocca di controllo
IN RIEMPIMENTO
Scarico al ricettore
Condotto derivatoreverso la depurazione
Scarico di troppo pieno
Bocca di controllo
A VASCA PIENA
Max livelloin vasca
Vantaggi: - collegamenti idraulici semplici
- bypass ═ > evita miscelazione tra acque invasate e da sfiorare
- può essere svuotata a gravità
Svantaggi: - anche per Q <Q sup libera la corrente attraversa la vasca PP (senza invaso)
- in caso di bocca fissa ═ > portate in uscita molto variabili
- difficile da rendere autopulenti
IN TEMPO SECCO
Scarico al ricettore
Condotto derivatoreverso la depurazione
Scarico di troppo pieno
Bocca di controllo
Max livelloin vasca
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
Scarico al ricettore
Condotto derivatoreverso la depurazione
Bocca di controllo
Scaricodi troppo pieno
Vasche di prima pioggia – FUORI LINEASchemi di funzionamento
IN RIEMPIMENTO A VASCA PIENA
Max livelloin vasca
Vantaggi: - portata verso valle è meno variabile rispetto allo schema “in linea”
- invaso solo per Q >Q soglia ═ > vasca vuota in tempo secco
- bypass ═ > evita miscelazione tra acque invasate e da sfiorare
- più facilmente inseribile nel tessuto urbano
Svantaggi: - collegamenti idraulici più complessi
- svuotamento a gravità, ma spesso necessario impianto di sollevamento
IN TEMPO SECCO
Max livelloin vasca
Scarico al ricettore
Condotto derivatoreverso la depurazione
Bocca di controllo
Scaricodi troppo pieno
Scarico al ricettore
Condotto derivatoreverso la depurazione
Bocca di controllo
Scaricodi troppo pieno
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
Scarico al ricettore
Condotto derivatoreverso la depurazione
Boccadi controllo
Scarico al ricettore
Condotto derivatoreverso la depurazione
Boccadi controllo
Vasche di prima pioggia e volano – IN LINEASchemi di funzionamento
IN RIEMPIMENTO A VASCA PIENA
Vantaggi: - funzione di laminazione (oltre a trappola per inquinanti)
- vasca V divisa in settori, impegnati per tempi di ritorno crescenti
- bypass ═ > evita miscelazione tra acque invasate e da sfiorare
Svantaggi: - anche per Q <Q sup libera la corrente attraversa la vasca PP (senza invaso)
- in caso di bocca fissa ═ > portate in uscita molto variabili
- PP difficile da rendere autopulenti
IN TEMPO SECCO
Scarico al ricettore
Condotto derivatoreverso la depurazione
Boccadi controllo
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
Scaricoal ricettore
Condotto derivatoreverso la depurazione
Vasche di prima pioggia e volano – FUORI LINEASchemi di funzionamento
IN RIEMPIMENTO A VASCA PIENA
Vantaggi: - funzione di laminazione (oltre a trappola per inquinanti)
- portata verso valle è meno variabile rispetto allo schema “in linea”
- invaso solo per Q >Q soglia ═ > vasca PP vuota in tempo secco
- vasca V divisa in settori, impegnati per tempi di ritorno crescenti
- bypass ═ > evita miscelazione tra acque invasate e da sfiorare
Svantaggi: - collegamenti idraulici molto più complessi
- svuotamento a gravità, ma spesso necessario impianto di sollevamento
IN TEMPO SECCO
Boccadi controllo
Scaricoal ricettore
Condotto derivatoreverso la depurazione
Boccadi controllo
Scaricoal ricettore
Condotto derivatoreverso la depurazione
Boccadi controllo
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Vasche volano a settoriSvuotamento a gravità
Condotto di alimentazione
CLAPET chiusi
CLAPET aperti
SCARICOal ricettore
SCARICOal ricettore
Condotto di alimentazione
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)(t W
)(t h
)t(Qe
x
)t(Qu
Qe, Qu
t
Qe
QQuu
+
-
QQuu maxmax
Dati da assegnare per il progettodi un serbatoio di laminazione:
• onda “di progetto” Qe(t) diassegnato tempo di ritornoda effettuare con le leggidell’idrologia statistica
• Qu max compatibile a valle
Risultati del calcolo:
• onda uscente Qu(t)
• volume Wmax da invasare nel
serbatoio
Equazioni generali della laminazione /1
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- Equazione di continuità:
qe(t) noto; qu(t) e W(t) incogniti.
( ) ( )( )
dt
t dW t Qt Q ue =−
- Legge d’efflusso:[ ])()( t h f t Qu =
- Legge d’invaso:
[ ]W f h =
3 equazioni nelle 3 incognite
QQuu(t), h(t), W(t)(t), h(t), W(t)
Il colmo Qu max si ha sempre
nell’istante in cui vale la
condizione di massimo Qe = Qu
e quindi per l’equazione di
continuità: dW/dt = 0)(t W
)(t h
)t(Qe
x
)t(Qu
Qe, Qu
t
Qe
QQuu
+
-
QQuu maxmax
Equazioni generali della laminazione /2
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[ ] [ ]ssu ht hght h Lt Q −⋅−⋅⋅μ= )(2)()(
Efflusso da luci a stramazzo
Efflusso daluci di fondo
- sotto battente
)(2)( t hgt Qu ⋅⋅σ⋅μ=
- a pelo libero
h
σ
q1 q2 q3
hs
h1
h2
h3
Legge d’efflusso del serbatoio /1Tipologie di scarichi
)()( t Qt Q eu =
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σ σ 1 σ 2 σ 3
W max1
W max2 W max3
Qe
t
Qumax2
Qumax1
Qumax3
σ 1
σ 2
σ 3
σ 2
σ 3
σ 1
Q
Qu
Se aumenta la luce σ dello scarico di fondo:
- diminuisce volume massimo invasato W max
- aumenta portata uscente max Q u max
- diminuisce rapporto di laminazione η = Q u max /Q e max
Qemax
Legge d’efflusso del serbatoio /2Variazione luce dello scarico di fondo
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Wnon ott
laminazione ottimale
laminazione non ottimale
Qumax ott
Qe, Qumax
ta parità di volume d’invaso W la laminazione ottimale
ottiene il minimo della portata uscente massima
Qu max ott < Qu max non ott
Qumax non ott
Wott
Laminazione ottimale /1a parità di volume d’invaso W
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Wnon ott
laminazione ottimale
laminazione non ottimale
Qu max
Qe, Qumax
ta parità di Qu max la laminazione ottimale
richiede il minimo volume d’invaso
Wott < Wnon ott
Wott
Laminazione ottimale /2a parità di portata uscente massima Q u max
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Qe(t)
Qu(t)
t
Qe(t)
Qu(t)
Qe(t) – Qu(t) = ———dW(t)dt
+W12
–W23
+W34
– (W12 + W34 – W23 )
——— = 0dW(t)
dt
——— = 0dW(t)
dt
Q1
1
23
4
–W23+W12
+W34
– (W12 + W34 – W23 )
Laminazione di idrogramma di lunga durata
NB: volume svasato è pari allasomma algebrica solo se
il serbatoio non si è maisvuotato completamente
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t
Qe(t)
Qu(t)
Q1
1) Le onde entranti, a parità di portata al colmo, più sono lunghe e‘appiattite’ meno sono laminabili.
2) Il fenomeno dell’invaso è dominato più dai volumi che dalle portate.
Qemax
Qumax,C
Qumax,B
Qumax,A
QeA(t) QeB(t) QeC(t)
QuA(t)QuB(t)
QuC(t)
Laminazione di idrogrammi di volume crescente
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tW1 = istante di riempimento del volume W1
t2 = istante di svuotamento del volume W2
Q2
W1
W2
W1
tW1 t2
QP
tP
Qe(t)
Qu(t)
tW2
tW2 = istante di riempimento del volume W2
Q
t
Laminazione reale - volume insufficiente /1W 1 si riempie DOPO l’istante di picco t P
)(2)()( t hgt h Lt Qu ⋅⋅⋅μ=efflusso da luci a stramazzo
efflusso da luci a battente
)(2)( t hgt Qu ⋅⋅σ⋅μ=
Qe(t)
h(t)
Qu(t)Q1 Q2
h1
h2 = hsfioro
Sacche d’aria
con pulsazioni
W2
h3
W1
Q3
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tW1 = istante di riempimento del volume W1
t2 = istante di svuotamento del volume W2
tW2 = istante di riempimento del volume W2
Laminazione reale - volume insufficiente /1W 1 si riempie PRIMA dell’istante di picco t P
Q2
W1
W2
W1
tW1 t2
QP
tP
Qe(t)
Qu(t)
tW2
Q
t
)(2)()( t hgt h Lt Qu ⋅⋅⋅μ=efflusso da luci a stramazzo
efflusso da luci a battente
)(2)( t hgt Qu ⋅⋅σ⋅μ=
Qe(t)
h(t)
Qu(t)Q1 Q2
h1
h2 = hsfioro
Sacche d’aria
con pulsazioni
W2
h3
W1
Q3
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
trascurabile volume di invaso W2 sopra la soglia dello scarico di superficie
tW1 = istante di riempimentodel volume W1
Q2
W1
W1
tW1
QP
tP
Qe(t)
Qu(t)
Q
t
Laminazione semplificata - volume insufficiente /1W 1 si riempie DOPO l’istante di picco t P
IPOTESI:
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
trascurabile volume di invaso W2 sopra la soglia dello scarico di superficie
Laminazione semplificata - volume insufficiente /1W 1 si riempie PRIMA dell’istante di picco t P
IPOTESI:
tW1 = istante di riempimentodel volume W1
Q2
W1
W1
QP
tp
Qe(t)
Qu(t)
tW1
Q
t
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
trascurabile volume di invaso W2 sopra la soglia dello scarico di superficie+
LAMINAZIONE OTTIMALE
Laminazione semplificata - volume insufficiente /1W 1 si riempie DOPO l’istante di picco t P
IPOTESI:
Q2
Q
t
W1
W1
tW1
QP
tP
Qe(t)
Qu(t) tW1 = istante di riempimentodel volume W1
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Qe(t) Schematizzazione dell’idrogramma in ingresso
sulla base di un modello concettuale di trasformazione afflussi-deflussi
Qu(t) Ipotesi semplificativa sull’idrogramma in uscita:
portata in uscita costante durante il colmo (laminazione ottimale)
Wmax, hmax
Equazione di continuità
dt t dW t Qt Q ue)()()( =−
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 30 60 90 120 150 180
Durata [minuti]
h [mm]
a · θn
ϕ · a · θn
W max / SQu · θ / S
θw
W e = S · ϕ · h(θ) = S · ϕ · a · θn
W u
= Qu
· θ
W = W e
– W u
= S · ϕ · a · θ n – Qu
· θ
11−
⎟⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
⋅⋅⋅=
nu
wnaS
Q
ϕ θ
Guo, 1991
W u = k · Qu · θ
11
1 −−
⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜
⎝
⎛ ⋅⋅ϕ⋅
⋅−⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜
⎝
⎛ ⋅⋅ϕ⋅
⋅⋅ϕ⋅=n
uu
nn
umax
naS
naS
QaSW
Metodo delle sole piogge
Volumi riferiti all’unità di area del bacino a monte
ietogramma netto di pioggia
a intensità costante
laminazione ottimale
(portata uscente costante)
——— = 0dW(θ)
dθ
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
c
u
Q
Q=η
2
3
3
2
95.0⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛ −⋅⋅⋅⋅= η θ ϕ n
waSW
1
1
2
−
⎟⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
⋅⋅⋅=
nu
waSn
Q
C ϕ
ϕ θ
rapporto di laminazione
5.030
1.001.0
165.02 +−−+
⋅= η η
nC
Metodo dell’invaso /1Moriggi e Zampaglione, 1978
W
t
Q
Qumax
W
Qc
M d d ll’i /2
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
k mnF w
),(
θ
=
1
u
c
Q
Qm ==
η 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 0.2 0.4 0.6 0.8
n
G
m =2
3
4
10
( )⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡
−⋅⎟⎟ ⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛
−
⋅
⋅⋅−−⎟⎟⎟
⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜
⎜
⎝
⎛
−⋅
⋅
⋅−=−
−
−
−−−
F n
n
nnn
e D
F m
F mmF
D
m
F D
m
D
F
D
F
mng 11ln
11
1ln),(
1
1
121
011
ln)1(
2
1
1
=−
⋅−
⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛
−⋅
⋅⋅−+⋅
−
−
−
−
F
n
n
n
e
F m
D
F D
m
F D
m
nF n
c
),(),(),(
Qk
W mnF mngmnG
⋅=⋅=
Metodo dell’invaso /2Paoletti e Rege-Gianas, 1979
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 0.2 0.4 0.6 0.8
n
F
m=2
3
4
10
n
F
m
n
G
m
M t d i ti /1
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
0
12
0 T QQa A
QT a AW uu
n
u
n ⋅−θ⋅−⋅⋅ϕ
θ⋅⋅+θ⋅⋅⋅ϕ=
−
012
0
1 =−
⋅⋅ϕ
θ⋅⋅⋅−+θ⋅⋅⋅ϕ⋅
−−
u
n
wu
n
wQ
a A
QT )n(a An
0,1
1
10
10 0
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
η
n = 0,20,3
0,4
0,5
0,60,7
0T
y wθ=
Metodo cinematico /1 Alfonsi e Orsi, 1979
c
u
Q
Q=η
η
y
Qc(θw)
Qc(θc)
θ =T0 θw
Qu
C
dW(θ)
dθ——— = 0
W
M t d i ti /2
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28
Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
Modica (1996) ha esteso il metodo cinematico, rimuovendo alcune ipotesi semplificative:
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
0,0 0,5 1,0 1,5q t
wIetogramma: Chicago
Curva aree-tempi: α = 1/3
Portata uscente: costante
n = 0,45
n = 0,20
a)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
0,0 0,5 1,0 1,5q t
wIetogramma: Chicago
Curva aree-tempi: α = 1
Portata uscente: costante
n = 0,45
n = 0,20
b)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
0,0 0,5 1,0 1,5q t
wIetogramma: Chicago
Curva aree-tempi: α= 3
Portata uscente: costante
n = 0,45
n = 0,20
c)
1°ipotesi rimossa:
pioggia costante
+curva aree-tempi lineare
Ietogramma Chicago+
curva aree-tempi non lineare
Metodo cinematico /2Modica (1996)
CASOBASE
Metodo cinematico /3
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29
Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
Modica (1996) ha esteso il metodo cinematico, rimuovendo alcune ipotesi semplificative:
Metodo cinematico /3Modica (1996)
CASOBASE
2°ipotesi rimossa:
portata uscente
costante
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
0,0 0,5 1,0 1,5
q t
wIetogramma: costante
Curva aree-tempi: lineare
Legge d’efflusso: a battente
n = 0,45
n = 0,20
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
0,0 0,5 1,0 1,5
q t
wIetogramma: costante
Curva aree-tempi: lineare
Legge d’efflusso: a stramazzo
n = 0,45
n = 0,20
Legge d’efflussoa battente Legge d’efflussoa stramazzo
Metodo cinematico /4
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30
Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
Modica (1996) ha esteso il metodo cinematico, rimuovendo alcune ipotesi semplificative:
Metodo cinematico /4Modica (1996)
CASOBASE
Entrambe ipotesi rimosse:
pioggia costante + curva aree-tempi lineare+
portata uscente costante
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
0,0 0,5 1,0 1,5q t
wIetogramma: Chicago
Curva aree-tempi: α = 1
Legge d’efflusso: a batt ente
n = 0,45
n = 0,20
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
0,0 0,5 1,0 1,5q t
wIeto gram ma : Chica go
Curva aree-tempi: α = 1
Legge d’efflus s o : a strama zzo
n = 0,45
n = 0,20
Ietogramma Chicago+
efflusso a battente
Ietogramma Chicago+
efflusso a stamazzo
Altri metodi
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31
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Marone (1971) ;
Boyd (1982 e 1987)
Wycoff e Singh (1976)
Abt e Grigg (1978)
411.0
753.0
1291.1
⎟⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
⎟⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ −⋅⋅
=
c
b
c
ue
T
T
Q
QW
W
N
ec
u
W N
W
Q
Q⎟⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
⋅−== 1η
⎟ ⎠ ⎞⎜
⎝ ⎛ ⋅−⋅⋅⋅⎟
⎠ ⎞⎜
⎝ ⎛ +=
56.43
60)1(2
1 2α cu t QmW
Altri metodiFormule empiriche
32Limiti dei modelli idrologici
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32
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Pioggia costante
Vasca semplice
Laminazione ottimale Regolatori di flusso a portata variabile
Ietogrammi variabili
Vasche multi-camera
Sottostima o sovrastimadel volume della vasca
Evento singolo Possibilità di pre-riempimento
SIMULAZIONEDETTAGLIATA
solo predimensionamento vasca
Limiti dei modelli idrologici
33Modelli di simulazione
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33
Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
Serie pluviometrica continua lunga(almeno 10 ÷ 20 anni)
Serie pluviometrica continua corta(5 ÷ 10 anni)
Curve di possibilità pluviometrica
Simulazione continua
Modello stocastico dellepiogge + simulazione
continua
Ietogramma di progetto +simulazione d’evento
Serie pluviometrica ridotta(pochi eventi critici)
Ietogramma reale +simulazione d’evento
Modelli di simulazione
S E M P L I F
I C A Z I O N I
34Simulazione con eventi reali
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34
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Pecher, 1980
Mambretti, 1991
T (anni)Incremento % del volume rispetto alla simulazione
con evento singolo e pioggia costante
Qu (l/s/ha) 5 10 20 50 100
0.5 17.2 16.8 26.6 28.3 43.1
1.0 14.1 14.9 22.4 10.2 10.2
2.0 11.3 15.1 4.8 19.1 20.6
5.0 18.9 15.0 11.0 20.6 24.6
10.0 33.9 28.2 5.7 6.8 14.4
Marelli , 1994 ΔW ≅ 50 % (T=5 anni) ÷ 100 %(T=2 anni)
Simulazione con eventi reali
35Possibilità di pre-riempimento
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35
Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
Piogge di Milano 1971-1991:
1296 eventi con h > 3 mm
Intervallo medio (ts) tra gli eventi: 5.37 giorni
Numero eventi con ts < 10 ore: 356
Simulando le piogge reali con il metodo cinematico,si ottiene un volume di circa 720 m3/haimp per unavasca volano con T= 20 anni e portata in uscita
costante pari a 20 l/s haimp.
Il tempo di completo svuotamento sarà quindicirca pari a 10 ore.
In 6 casi su 21 annila vasca non sarebbestata completamentevuota all’inizio
dell’evento.
Il valore massimo delpre-riempimento èrisultato pari a circa
il 40%
Esempio:
Possibilità di pre riempimento
36Vasche multicamera
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36
Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
Vasche multicamera
Vasche in serie Vasche in parallelo
37Vasche multicamera con precamera
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37
Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
Il volume di una vasca multicamera con precamera di ingresso è minore diquello di una vasca semplice (+Wo) a parità di massima portata in uscita.
W1
W2 W3
Wo
Q
t
Lo schema più efficiente è quello con camere in serie e con riempimento e
svuotamento attraverso la precamera d’ingresso.
Vasche multicamera con precamera
38V h l lità d ll
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38
Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
Nel caso che la vasca volano abbia come ricettore direttamente un
CORSO D’ACQUA, è opportuno favorire al massimo l’abbattimento
degli inquinanti PRIMA dello scarico.
Sedimentazione dei solidi sospesi (SS)
• Aumento dei tempi di residenza,
anche per gli eventi più frequenti
• Limitazione della turbolenza nella vasca
a) Sedimentazione dei SS
b) Diminuzione del BOD
c) Diminuzione del DO !!!
Tempi di residenza non troppo elevati circa 24 ore (Grizzard et al., 1986)
Aerazione delle vasche
Vasche volano e qualità delle acque
39Regolatori di portata a luce fissa /1
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gh AQ2μ =
legge di efflusso
v
c
c C
h
aC
C ⋅
+
=
1
μ
Con parete verticale (δ = 90°)
e per a/h →0, μ = 0.61;
Per a/h grande μ si riduce acausa della presenza d’aria
risucchiata che rende l’efflusso
irregolare.
g p
Sono essenzialmente luci a battente:
40Regolatori di portata a luce fissa /2
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1) H o < 1.2⋅D e S o > S critica
la corrente passa per l’altezza critica all’imbocco
2) H o > (1.2⋅D ÷ 1.5⋅D )se la corrente è ben aerata da valle l’efflusso è uguale a quello
sotto una paratoia3) H o < 1.2⋅D e S o < S critica
si sviluppa un moto a pelo libero controllato dalle condizioni di
valle;
4) H u < D e S o < S critica
il condotto è parzialmente pieno
5) H u = D il condotto è totalmente pieno; la corrente a valle potrebbe
essere veloce
4) H u > D e S o < S critica
il condotto è parzialmente pieno, con una corrente lenta a valle
41Regolatori di portata a luce variabile
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Il loro scopo è quello di
mantenere la portata in uscita
il più possibile costante al
variare del carico idraulico h .
Generalmente sono bocche abattente con paratoie
regolabili, con imbocco mobile
o deformabile.
La luce minima, in condizioni
di carico massimo, non deve
essere inferiore a 25x25 cm
per evitare possibili occlusioni.
Regolatori di portata a luce variabile
42Regolatori di portata a vortice
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Chiamati anche
hydrobrake o vortex amplifier nella terminologia anglosassone
Il moto vorticoso riduce
sensibilmente il coefficiente
d’efflusso μ (0.2 ÷ 0.3)
Luci più ampie(quindi meno intasabili)
Autopulizia dovuta al vortice.
Possono essere a due o a tre vie.
43Scarichi di superficie
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ghhlQ 2μ =
4.0=μ
Sfioro libero in atmosfera e nonrigurgitato
Sono generalmente luci a stramazzo :
legge di efflusso
44Scarichi di superficie - 2
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢
⎣
⎡
⎟⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ ⋅+⋅⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ +
−−=
2
55.010027.0
03.0405.0 H L
hl
h L
l Lμ
48.045.0 ÷=
⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢
⎣
⎡
⎟⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ ⋅+⋅⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ +
−−⋅=
2
55.010027.0
03.0405.08.0 H L
hl
h L
l Lμ
hK ll peff ⋅⋅−= 2
Caso b)Caso a)
Caso c) Caso d)
45Vasche di prima pioggia e volanoEsempi /1
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
Vasca di prima pioggia(settori chiusi e impermeabili)
con sistema di autolavaggio
Vasca di prima pioggia+
Vasca volano(settori chiusi e a cielo aperto)
Esempi /1
46Vasche di prima pioggia e volanoEsempi /2
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
Vasca di prima pioggia+
Vasca volanoa cielo aperto - con fitodepurazione
Esempi /2
47Vasche di prima pioggia e volanoEsempi /2
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
Vasca volanoa cielo aperto - con laghetto permanente
Esempi /2
48Vasche di prima pioggia e volanoEsempi /3
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
Vasca volanoa cielo aperto - permeabili
Esempi /3
argine
area ricreativa
contesto urbano
[CANADA]
49Vasche di prima pioggia e volanoEsempi /4
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
Vasche volanoa cielo aperto - impermeabili
Esempi /4
[ CITTA’ DI SANTO ANDRE’ – SP (Brasile) ]
Vasca volano di Santa Terezinha :particolare dello scarico
Vasca volano di Villa America :condotti di ingresso
50Vasche di prima pioggia e volanoEsempi /5
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
Vasca volanochiusa coperta - impermeabile
Esempi /5
clapet di lavaggio
finitura esterna dell’area
ingresso nella vasca lavaggio
e primo sfioro
51Vasche di prima pioggia e volanoEsempi /6
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
Apparati di lavaggio
• Funzione: eliminare materiale sedimentato sul
fondo vasca a fine evento
• controllo manuale / sistemi automatizzati
• vasca di accumulo (dimensione e geometria
dipendono dal sistema di lavaggio prescelto)
• possono utilizzare sia acqua della fognatura in
arrivo da monte sia acqua pulita
Esempi /6
52Vasche di prima pioggia e volanoEsempi /7
5/8/2018 622-CI LC F05 Fognature Vasche Volano 20090630 - slidepdf.com
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
[VASCA SESTO S. GIOVANNI]
• corridoi di lavaggio automatizzato in sequenza
• con sensori di riempimento / svuotamento
• svuotamento a gravità
con bocca di uscita regolata (Qu≈
cost)
p
finitura esterna
vasca
accumulo
clapet di lavaggio
ingresso
53Vasche di prima pioggia e volanoEsempi /8
5/8/2018 622-CI LC F05 Fognature Vasche Volano 20090630 - slidepdf.com
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
p
Vasca volano“SUPERTUBO”
manufatto diautolavaggio
supertubo
54Vasche di prima pioggia e volanoEsempi /9
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Fognature: vasche volano - Prof. Gianfranco Becciu
Vasca volanosoluzione in galleria sotterranea