Provincia di PORDENONE - comune.buja.ud.it · Si è condotta anche una analisi del piano regolatore vigente del comune di ... PRGC Buja relativamente all'area oggetto di ... comune

Regione Friuli Venezia Giulia Comune di Buja (UD)

PROGETTO PRELIMINARE

Derivazione acque Rio Gelato ad uso idroelettrico per

la realizzazione di una nuova

centrale in comune di Buja (UD)

Domanda di derivazione idraulica ai sensi del R.D. 1775/1933

Il Committente: Indirizzo del cantiere:

Comune di Buja (UD)

Piazza Santo Stefano, 3

33030 Buja (UD)

P. Iva 00370360307

Progettazione a cura di:

ProJ. system Studio Professionale Associato Servizi di ingegneria: civile, industriale, impianti, automazioni ed energetica

Via Vietti, 9D - 33080 Porcia (PN) - P. IVA: 00635610934

tel.: 0434-923135, fax: 0434-592259, email: [email protected]

Commessa:

CBU17170

Documento: R01

Revisione: 02

Documento:

Relazione tecnica generale

Data: Il Progettista:

06/11/2017

Ing. Diego Perissinotti

……………………………………………………

mailto:[email protected]

Derivazione acque Rio Gelato ad uso idroelettrico per la

realizzazione di una nuova centrale in comune di Buja (UD)


Data: 06 novembre 2017

File: CBU17170R01_REV00

Rev: 02

Foglio: 2 di 44

Indice

1 INTRODUZIONE ALLO STUDIO ............................................................................................. 5

1.1 Premessa sulla revisione ...................................................................................................................... 5

1.2 Presentazione dell'iniziativa ................................................................................................................. 5

1.3 Compatibilità della derivazione ............................................................................................................ 6

1.4 Tipologia di impianto ........................................................................................................................... 6

1.5 Relazione descrittiva dello stato attuale .............................................................................................. 7

1.6 Documentazione fotografica .............................................................................................................. 11

1.7 Motivazione della scelta dei luoghi .................................................................................................... 14

1.8 Misure di portata ............................................................................................................................... 16

1.9 Introduzione sullo stato ambientale .................................................................................................. 16

1.10 Verifica compatibilità idraulica con altre derivazioni in uso ............................................................... 18

2 RELAZIONE DESCRITTIVA DELLE NUOVE OPERE ....................................................... 19

2.1 Premessa ........................................................................................................................................... 19

2.2 Descrizione del gruppo turbina - generatore ...................................................................................... 20

2.3 Descrizione dettagliata delle caratteristiche e modalità di funzionamento delle paratoie a ventola .. 22

2.4 Caratteristiche e ubicazione del dispositivo per la misura delle portate e volumi d'acqua ................. 22

3 STUDIO GEOLOGICO PRELIMINARE ................................................................................. 24

3.1 Componente del suolo ....................................................................................................................... 24

3.2 Normativa di riferimento ................................................................................................................... 25

3.3 Indagini geognostiche con prelievo dei terreni ove adibire l'edificio. ................................................. 25

4 STUDIO IDROLOGICO PRELIMINARE .............................................................................. 26

4.1 Premessa ........................................................................................................................................... 26

4.2 Caratterizzazione idrologica ai fini della determinazione delle portate disponibili e derivabili .......... 27

4.3 Stima dei parametri idrologici per l'evento di piena ........................................................................... 33

5 STUDIO IDRAULICO PRELIMINARE.................................................................................. 35






Rev: 02

Foglio: 3 di 44

5.1 Il rilascio della portata atta a garantire il DMV ................................................................................... 35

5.2 Progetto del passaggio della fauna ittica ............................................................................................ 37

5.3 Stima dell'innalzamento del livello idrometrico del corso d'acqua ..................................................... 38

5.4 Dimensionamento principali opere di progetto .................................................................................. 41

6 STUDIO PRELIMINARE ECONOMICO FINANZIARIO ................................................... 42

6.1 Premessa ............................................................................................................................................ 42

6.2 Esposizione dettagliata della producibilità annua .............................................................................. 42

6.3 Esposizione dettagliata di tutti i costi dell'impianto ........................................................................... 43

7 CONCLUSIONI DELLO STUDIO ........................................................................................... 44






Rev: 02

Foglio: 5 di 44

ProJ.System studio professionale associato: Servizi di ingegneria: civile, industriale, impianti, automazioni ed

energetica

1 Introduzione allo studio

1.1 Premessa sulla revisione

La presente relazione revisiona e sostituisce le precedenti emissioni a seguito

dell’approfondimento dell’analisi dei luoghi e la ricerca di un sistema di produzione

energetica che potesse ottimizzare le peculiarità del sito. In questa emissione progettuale si è

elaborato un nuovo sistema per la trasformazione dell’energia cinetica e potenziale dell’acqua

in energia elettrica: verranno utilizzate tre turbine a “coclea” o vite perpetua posizionate in

parallelo in grado di funzionare a bassissimi salti geodetici.

1.2 Presentazione dell'iniziativa

La relazione costituisce parte integrante della domanda di derivazione a nome del

Comune di Buja per l’ultimo sfruttamento delle acque del canale denominato Rio Gelato,

dallo scarico della centrale Edipower fino al nodo idraulico del Consorzio di Bonifica Ledra –

Tagliamento, nodo denominato Andreuzza.

Tutto il canale insiste presso il Comune di Buja; le acque corrono su un tratto

demaniale, allargato per poter dare capacità idraulica alle acque transitanti dello scarico della

Centrale Edipower, che utilizzano la derivazione per irrigazione del Consorzio Ledra

Tagliamento, dal canale denominato Ledra Sussidiario.

Le acque quindi del detto canale sono la somma della derivazione del Ledra

Tagliamento con captazione a Ospedaletto e delle acque del rio Gelato in piccolo corso

d’acqua che nasce nelle risorgive Bujesi.

L’intento progettuale è quello di utilizzare SOLO le acque di transizione della

derivazione richiamata, lasciando le acque del Rio Gelato originario; Queste ultime, in termini

di portata media, costituiranno la portata di rilascio volontario che alimenta sia la rampa di

risalita della fauna ittica che una finestra limitrofa. Per far ciò il Comune di Buja ha affidato la

progettazione preliminare allo scrivente professionista con incarico fiduciario entro soglia di

legge, il quale si è avvalso di tutto lo staff dello studio professionale associato ProJ.system per

lo sviluppo.

Il progetto preliminare è costituito dai contenuti richiesti dalla Regione Friuli Venezia

Giulia necessari per procedere alla domanda di piccola derivazione idraulica, ai sensi del R.D.

1775/1933, le acque utilizzano parzialmente anche un regime idraulico non concessionato,

pertanto sarà soggetto a naturale domanda di derivazione con consenso del summenzionato

Consorzio di Bonifica Ledra-Tagliamento.

Il progetto definitivo che sarà redatto di seguito a tutto ciò servirà per richiedere

l’autorizzazione unica all’esercizio e alla costruzione, tramite Procedura Abilitativa

Semplificata ai sensi del D.Lgs. 28/2011.






Rev: 02

Foglio: 6 di 44


energetica

1.3 Compatibilità della derivazione

Le acque non intersecano altre derivazioni, bensì si inserisce immediatamente a valle di

uno scarico sub-concesso dal Consorzio di Bonifica Ledra Tagliamento all’Edipower, inoltre

non modifica il regime idraulico del Nodo di Andreuzza.

Le acque utilizzate sono, nel progetto, quelle della derivazione del Ledra Tagliamento

con captazione a Ospedaletto. Le portate sono state segnalate dal Consorzio, con riferimento

ai dati concessori. Inoltre per il dimensionamento della macchina idraulica si prevede

l’utilizzo dei picchi di portata del rio Gelato originario.

Le proprietà delle aree per la costruzione dell’impianto si dividono in:

Area demaniale, sarà richiesta la concessione d’uso con l’esercizio

Area consorziale, limitrofa all’ara demaniale, poiché vi sarà un incremento di altezza a

monte e quindi un bacino di invaso, sarà asservita

Area privata, un mappale sarà espropriato per poter alloggiare centrale e allacciamento

elettrico alla linea MT dell’Enel.

1.4 Tipologia di impianto

L’impianto è ad acqua fluente con salto localizzato, quindi è definita un’opera puntuale.

Non vi è condotta forzata o quant’altro.

Lo sbarramento idraulico è di tipo dinamico, con traversa a paratoie mobili.

Le turbine utilizzate saranno tre coclee poste in parallelo all’interno del canale di bypass

di derivazione.

La derivazione è tutta a pelo libero e l’edificio di centrale è realizzato a “ponte” sul

canale di derivazione, compreso l’accesso al resto delle opere.

L’impianto ha una potenza installata di 145 kW, inferiore alla potenza concessoria.

I dati di derivazione sono i seguenti:

bassissimo salto:

in condizioni di portata massima: 0.8 m

in condizioni di portata minima: 1.4 m

medio: 1.05 m

portata media derivata: 14,57 mc/s






Rev: 02

Foglio: 7 di 44


energetica

portata massima derivata: 18 mc/s

portata minima non definita, la macchina lavora fino a 6 mc/s

Potenza concessoria:

Pn= Qm x ΔH / 102 = 200 kW

Qm = portata media derivata (14.57 m3/s)

ΔH = salto massimo di concessione (1.4 m)

P.l.s. = 163.40 m slm

P.l.i. = 162.00 m slm

1.5 Relazione descrittiva dello stato attuale

1.5.1 Inquadramento territoriale

L'intervento proposto insiste nel territorio di Buja e più precisamente tra l'abitato di

Buja e di Tomba, territorio compreso tra un'area fortemente industrializzata, un'area destinata

alla produzione agricola e due centri urbani. In questa complessità territoriale la pressione

antropica è data anche dalla presenza della vicina autostrada A23 che collega Palmanova a

Tarvisio e la S.P. N.49 Osovana. La presente relazione deriva dalle analisi del progetto

preliminare per il potenziamento energetico del Comune di Buja, incaricato allo scrivente

studio tecnico. Nello studio generale si è evidenziata la presenza di ulteriori derivazioni delle

acque del Consorzio di Bonifica Ledra-Tagliamento in corrispondenza del Rio Gelato, tra la

centrale di proprietà Edipower e il nodo idraulico di Andreuzza. Si propone dunque di

derivare le acque rilasciate dalla derivazione esistente di proprietà della Edipower per la

produzione idroelettrica. Nello stato di fatto nei pressi dell'abitato di Buja scorre il canale

Ledra Sussidiario. Tale canale rappresenta un canale di tipo principale gestito dal Corsorzio di

Bonifica del sistema Ledra-Tagliamento, realizzato nel 1787 e il 1885 che deriva le acque del

fiume Tagliamento per addurle nel fiume Ledra, nei pressi di Andreuzza, dove è presente un

nodo idraulico.






Rev: 02

Foglio: 8 di 44


energetica

Figura 1 Estratto della carta tecnica regionale con indicata l'area di progetto

Si è condotta anche una analisi del piano regolatore vigente del comune di Buja. Questo

rappresenta variante n.14 approvata con D.P.G.R. 0151/Pres/20P.T. del 29/04/1998 Variante

32. L'area oggetto di intervento viene identificata come Zona Agricola di tipo E4 "Area di

interesse agricolo paesaggistico". Si riporta estratto di questo documento:






Rev: 02

Foglio: 9 di 44


energetica

Figura 2 Estratto PRGC Buja relativamente all'area oggetto di intervento






Rev: 02

Foglio: 10 di 44


energetica

L'area individuata per l'intervento comprende parte del corso d'acqua denominato Rio

Gelato e un lotto di terreno nei pressi delle campagne di Tomba, in prossimità del medesimo

corso d'acqua. L'area attualmente si trova sgombra da fabbricati. Dal seguente estratto

cartografico si distinguono chiaramente i corsi d'acqua che segnano il territorio e le arterie

stradali di primaria importanza. Ad ovest, dell'estratto cartografico, si trova il canale Ledra

Sussidiario che, dal quale viene epurato dalle portate turbinate della centrale Savorgnana;

queste si immettono nel vicino Rio Gelato che scorre in direzione sud, attraversando la SP49 e

giungendo al nodo idraulico di Andreuzza. Il nodo idraulico capta le acque del canale Ledra

sussidiario, del Rio Gelato e del Fiume Ledra per poi addurle in parte al canale Ledra

principale ed in parte rilasciate al fiume Ledra. Si intende operare nel Rio Gelato, in una

posizione intermedia tra la centrale di proprietà Edipower ed il nodo idraulico.

Figura 3 Estratto della CTR con individuata l'area di intervento e il posizionamento della centrale

idroelettrica di proprietà EDISON.






Rev: 02

Foglio: 11 di 44


energetica

L'area studiata si presenta vulnerabile da nitrati di origine agricola, ovvero sono aree

definite dalla direttiva 91/676/CEE e in ambito nazionale mediante il D.Lgs 3/04/06 n.152

recante norme in materia ambientale. Questa normativa prevede di indicare il territorio nei

quali vi sia una concentrazione di nitrati per le acque sotterranee e a deflusso superficiale

superiori a 50 mg/l di nitrati (NO3) e quelle che potrebbero diventarlo in assenza di specifici

interventi. Si riporta di seguito l'estratto cartografico con indicate tali aree:

Figura 4 Estratto della carta tecnica regionale con indicata l'area di intervento

1.6 Documentazione fotografica

Si allega documentazione fotografica della centrale idroelettrica "Savorgnana" di

proprietà della Edipower, che utilizza le acque del canale Ledra-Sussidiario. La centrale,

realizzata nel 1943, rilascia la portata turbinata nel Rio Gelato e la portata eccedente sfiora

lateralmente nel canale Ledra-Sussidiario. Si riportano le fotografie che interessano l'area

della centrale esistente:






Rev: 02

Foglio: 12 di 44


energetica

Figura 5 Paratoie di regolazione del ca-

nale adduttore

Figura 6 Canale Ledra-Sussidiario a valle delle

paratoie

Figura 7 torre piezometrica

Figura 8 Centrale di produzione idroelettrica

"Savorgnana"






Rev: 02

Foglio: 13 di 44


energetica

Figura 9 Fotografia raffigurante il Rio Gelato dal ponte della SP49 verso monte

Figura 10 Fotografia raffigurante il Rio Gelato dal ponte della SP49 verso valle






Rev: 02

Foglio: 14 di 44


energetica

1.7 Motivazione della scelta dei luoghi

Con la seguente relazione si propone la realizzazione di un impianto idroelettrico nel

comune di Buja. Questo impianto si prevede posizionarlo in area agricola, nei pressi del Rio

Gelato. Tale corso d'acqua presenta, nel punto studiato, una notevole portata d'acqua fluente;

questa deriva non solamente dalle sorgive del Rio Gelato, e del suo affluente Rio Rai, ma

anche dal rilascio della centrale idroelettrica denominata "Savorgnana". Questa centrale

idroelettrica sfrutta le acque presenti nel canale artificiale Ledra Sussidiario derivate nei pressi

di Ospedaletto dal fiume Tagliamento. Caratteristica del canale Ledra-Sussidiario è quella di

mantenere pressoché costante in tutto il periodo dell'anno le sue portate, pertanto un impianto

che utilizza tale acqua ha il vantaggio di non dover prevedere sostanziali variazioni annuali

delle portate e pertanto permette di lavorare costantemente a pieno regime. Ad una portata

considerevole non corrisponde però la presenza di alcun salto geodetico rilevante; per ovviare

a questo problema si è analizzato in profondità il territorio per ricercare una possibile

soluzione con l'intento di realizzare un impianto di tipo idroelettrico. Si è constatato che

nell'area di interesse il corso d'acqua presenta una apprezzabile pendenza ed infatti il suo

corso da lineare, nel tratto iniziale, diventa nel proseguire sempre più movimentato con la

creazione di frequenti mulinelli e raggiungendo velocità maggiori. Si ipotizza quindi di creare

uno sbarramento idraulico a valle della strada Osovana e conseguentemente rialzare o

adeguare gli argini esistenti fino a giungere l'immissione delle portate della centrale

"Savorgnana" sul Rio Gelato. Si è preventivamente effettuato un sopralluogo della area

interessata dall'intervento per verificare la compatibilità per la realizzazione di tale opera e

studiato l'ottimale punto ove posizionare le opere. Come si è riportato nella cartografia

allegata in precedenza si propone di posizionare la centrale idroelettrica in un'area agricola, in

prossimità del Rio Gelato in sinistra idrografica.

Attualmente tale area si presenta sgombra da edifici. Per quanto riguarda le opere di

difesa spondale, queste, insisteranno nel tratto a monte dell'impianto di progetto, fino a

giungere l'area poco a monte dell'attraversamento con la SP49. Si evidenzia il fatto che nel

tratto compreso l'immissione delle acque della centrale idroelettrica esistente nel Rio Gelato

fino a giungere la SP49, il Rio Gelato scorre ad una quota considerevolmente inferiore

rispetto a quella del piano di campagna e pertanto questo tratto non necessita di importanti

lavorazioni sulle sponde. Tutti gli interventi si collocheranno in terreni sgombri a ridosso del

corso d'acqua.






Rev: 02

Foglio: 15 di 44


energetica

Figura 11 Ortofoto raffigurante l'area di intervento

Date le caratteristiche del corso d'acqua e geomorfologiche si prevede si utilizzare una

tipologia di impianto di tipo puntuale, pertanto, si preleverà quota delle portate disponibili nel

Rio Gelato che fluiranno in un canale laterale dove saranno presenti le opere

elettromeccaniche che trasformeranno la forza potenziale dell'acqua in energia elettrica; a

seguire le acque verranno reintrodotte nel medesimo corso d'acqua.






Rev: 02

Foglio: 16 di 44


energetica

1.8 Misure di portata

L'intervento in questione insiste nel tratto d'acqua Rio Gelato; tale corso d'acqua è di

tipo risorgivo e pertanto presenta la caratteristica di mantenere pressochè costante la portata

media nelle varie stagioni. Tale portata dipende dallo stato di imbibizione degli strati dell'alta

pianura che a loro volta vengono alimentati dagli afflussi meteorici. Immissario del Rio

Gelato è il Rio Rai, sempre di caratteristica risorgiva, è un piccolo corso d'acqua di tipologia

naturale. Prima dell'immissione delle portate del Canale Ledra Sussidiario nel Rio Gelato è

presente una centralina di misurazione delle portate denominata "Tomba di Sopra" avente

codice FVG C557. Tale centralina di controllo è posizionata su di una traversa in

calcestruzzo. Purtroppo questa centralina non risulta attiva ma nell'ipotesi di realizzazione

dell'impianto di progetto è auspicabile la sua riattivazione per meglio controllare le portate

affluenti. Le portate immesse dal canale di scarico della centrale Savorgnana sono pari a 15,5

mc/s. Questo valore risulta essere pressoché costante durante tutto l'anno in quanto si basa

principalmente sulle portate derivate dal Consorzio Ledra Tagliamento nei pressi di

Ospedaletto, sul fiume Tagliamento, e fatte fluire attraverso il canale Ledra-Sussidiario fino

alla centrale Savorgnana. Qui la centrale rilascia la portata eccedente nel medesimo canale e

le portate turbinate nel Rio Gelato. Dalle verifiche effettuate si è determinato che la portata

media derivata dal fiume Tagliamento ed immessa nel canale Ledra-Sussidiario è pari a 17

m3/s nel periodo invernale e circa 23 m3/s nel periodo estivo. A queste portate si deve

considerare una perdita nel condotto e vari attingimenti nel periodo estivo a scopo irriguo e

pertanto la portata disponibile appena a monte della centrale Savorgnana è pari a medi 16,5

m3/s. Come riferito in precedenza, la centrale di proprietà di Edipower ha concessione di

turbinare 15,5 m3/s che poi rilascia nel Rio Gelato, mentre la portata eccedente viene rilasciata

nel canale Ledra-Sussidiario e si immetterà poi nel nodo Idraulico in loc. Andreuzza. Il

presente progetto intende quindi derivare solamente la quota di portata di scarico dell'esistente

centrale e quindi non utilizzare l'intera portata presente nel corso d'acqua. Le misure di portata

sono rilevate con notevole serie dal Nodo Idraulico di Andreuzza e verificano le portate delle

concessioni idrauliche rilasciate.

1.9 Introduzione sullo stato ambientale

I siti individuati per tale progetto ricadono ampiamente al di fuori della rete Natura

2000. Questa rete comprende siti di importanza comunitaria che dispongono di una tutela per

preservare sia il mantenimento degli habitat che per la conservazione delle specie faunistiche.

L'area in cui ci apprestiamo ad operare si trova in un ambiente che ha sentito pesantemente

l'azione dell'uomo; nelle immediate vicinanze dei siti individuati si trovano arterie stradali di

principale importanza come autostrada e strada provinciale, un tessuto urbano consolidato e la

presenza di una limitrofa zona industriale. Tutto ciò fa sì che non vi siano in atto tutele

ambientali imposte a livello europeo. Dall'estratto cartografico seguente sono individuate le

aree protette limitrofe che verranno analizzate singolarmente.






Rev: 02

Foglio: 17 di 44


energetica

Figura 12 estratto della cartografia CTR con indicate le distanze dell'opera di progetto rispetto le aree

protette da normativa Natura 2000

Dall'estratto cartografico inserito si identificano le seguenti aree:

SIC IT3320015, di colore Grigio, è un sito appartenente alla rete Natura 2000

denominato "Valle del medio Tagliamento". Quest'area ha una ampiezza di 3580,07 ha e si

sviluppa in un'area pedemontana con altezza compresa tra i 158 ed i 1478 m slm.

SIC IT3320021 di colore Grigio, posizionata a sud dell'area studiata; è un sito

appartenente alla rete Natura 2000. Il sito è denominato "Torbiere di Casasola e Andreuzza",

ha una superficie di 98 ha e viene identificata come regione biogeografica continentale. Il sito

si sviluppa su di una altitudine media di 163 m slm.

Incluse all'area IT3320015 è definita la Riserva naturale regionale del lago Cornino che

viene gestita dall'associazione dei Comuni di Forgaria nel Friuli e Trasaghis.

Come si vede dalla cartografia allegata le aree interessate dalla seguente proposta

progettuale risultano essere esterne all'area interessata e considerevolmente distanti. Non si

riscontrano pertanto interferenze con tali siti.






Rev: 02

Foglio: 18 di 44


energetica

1.10 Verifica compatibilità idraulica con altre derivazioni in uso

Nel canale Sussidiario Ledra si trovano diverse centrali idroelettriche che sfruttano la

abbondante portata del corso d'acqua e piccoli salti. A monte del canale si evidenzia la

presenza di 3 principali centrali insistenti lo stesso tratto; tutte sono definite con codice del

sistema derivatorio IRR0006 e sono comprese nel fascicolo UD/IGD/91. Le portate medie di

concessione si attestano sui 9 m3/s tranne per la centrale vicina all'area di intervento,

denominato "Savorgnana" che presenta le seguenti caratteristiche: salto 15.82 m, potenza

nominale 2404.02 kW, portata media 15,5 m3/s.

Analizzando la carta tecnica regionale si individua l'esistenza di una vecchia

derivazione dal rio Gelato, nei pressi dell'area individuata per la realizzazione dell'impianto

idroelettrico. Allo stato attuale, tale derivazione si presenta dismessa tant'è che il canale

ipotizzato per l'adduzione risulta essere privo di acqua.

Figura 13 Estratto CTR con indicato l'impianto di progetto (schema) e la vecchia derivazione prima

che sfruttassero l’ambito del Rio Gelato per la attuale derivazione dell’Edison






Rev: 02

Foglio: 19 di 44


energetica

2 Relazione descrittiva delle nuove opere

2.1 Premessa

In questo capitolo si intende illustrare sommariamente il funzionamento dell'impianto

proposto. Caratteristica fondamentale del corso d'acqua è la costanza della portata disponibile

in alveo, derivata in maggior parte dal rilascio della centrale Savorgnana. Con il seguente

progetto si intende derivare solo la parte di acqua rilasciata da tale centrale e non quella

propria del Rio Gelato e pertanto si è già a conoscenza della portata disponibile da poter

derivare. Altra considerazione da fare risulta essere quella relativa alla creazione del salto

geodetico, fondamentale per la realizzazione di un siffatto impianto. Questo è da ricreare

effettuando uno sbarramento sul rio Gelato nell'area indicata nell'estratto cartografico

seguente; questo avrà la funzione di innalzare il livello del corso d'acqua e pertanto si dovrà

procedere con la sistemazione ed eventuale innalzamento delle sponde laterali. L'intervento

prevede di alzare la quota del rio Gelato diminuendo la pendenza di deflusso fino a

raggiungere la quota di 1,4 m alla sezione di chiusura; la riprofilatura del corso d’acqua verrà

eseguita anche successivamente lo sbarramento di progetto mediante espurgo di materiale di

fondo sedimentato. Tale quota dovrà essere verificata accuratamente con successivi rilievi

topografici e dovrà garantire che non si venga a modificare la quota assunta dallo stesso corso

d'acqua in prossimità della confluenza del Rio Gelato con lo scarico della Centrale

Savorgnana. Questa precauzione risulta essere di fondamentale importanza affinché non si

modifichino in alcun modo i parametri concessori della centrale esistente e non si creino

malfunzionamenti idraulici del corso d'acqua.

Figura 14 Schema degli interventi che si prevedono di realizzare






Rev: 02

Foglio: 20 di 44


energetica

Come esplicitato in precedenza l’impianto prevede la derivazione delle acque rilasciate

dall’impianto idroelettrico posto a monte, il quale è inserito all’interno di un sistema

derivatorio, gestito dal Consorzio Ledra Tagliamento, a scopo principalmente irriguo. Le

portate derivate da tale complesso derivatorio, che attualmente vengono utilizzate anche a fini

idroelettrici (centrale Savorgnana) e di cui il presente progetto intende adoperare, sono

vincolate non solamente alla disponibilità idrica del corso d’acqua principale (t. Tagliamento)

ma anche alle necessità irrigue. Sono stati individuati due periodi di funzionamento del

sistema derivatorio: condizione estiva irrigua (portate maggiori) e condizione invernale non

irrigua (portate minori). Nelle valutazioni idrologiche effettuate si è tenuto in considerazione

non solamente la portata derivata dal consorzio che alimenta il sistema ma anche la quota

rilasciata a scopi irrigui; in definitiva non essendo presenti rilevanti derivazioni nel tratto

compreso il rilascio della centrale Savorgnana e le opere di progetto si è considerata come

portata disponibile la quota utilizzata dalla centrale a monte.

Dai rilievi topografici effettuati e dagli studi idrologici condotti si è registrato come nel

periodo irriguo, condizione per la quale vi è la presenza di una portata maggiore nel corso

d’acqua, il salto geodetico disponibile si presenterà minore mentre nel periodo non irriguo lo

stesso sarà maggiore. In via preliminare si è individuato che le opere di proegetto saranno

caratterizzate dai segienti valori limite:

Periodo irriguo: Qderivata max= 18 mc/s

ΔH diponibile min = 0.8 m

Periodo non irriguo: Qderivata min = 12 mc/s

ΔH diponibile max = 1.4 m

Le turbine che si prevedono installare dovranno gestire la variazione non solamente

della portata ma anche del salto geodetico. Il calcolo della produzione attesa è valuta

considerando il salto medio annuo pari a 1.05 m.

2.2 Descrizione del gruppo turbina - generatore

Una coclea perpetua (o vite di Archimede) a forza idraulica, applica il principio di Archimede in

maniera inversa, sfruttando la differenza di potenziale energetico delle acque in caduta per produrre

corrente elettrica. La coclea è folle, ovvero libera di ruotare su sé stessa appoggiata sui propri

cuscinetti di rotolamento, ed il passare dell’acqua la mette in moto e la fa girare; l’unico elemento

frenante è il motore che funge da freno elettromagnetico, generando così l’energia elettrica.

Nel caso specifico, la coclea è una struttura monolitica d’acciaio da costruzione, saldata e verniciata,

appoggiata alle sue estremità su due scatole di cuscinetti a lunga durata e quasi privi di manutenzione,

tra la coclea ed il motore è interposto un moltiplicatore di giri che serve a “fasare” i giri del motore

rispetto alla rete e, sempre nel nostro caso, il motore è un sincrono a magneti permanenti ad altissima

efficienza.

La combinazione di una buona meccanica (facilità di rotolamento abbinata a ridotte perdite), abbinata

ad un ottimo riduttore ad ingranaggi elicoidali specifico per queste applicazioni, ulteriormente

abbinata ad un motore dalle prestazioni eccezionali governato da due drive di controllo super

efficienti, fa sì che le condizioni di esercizio siano di tutto pregio, arrivando ad un efficienza

complessiva dell’impianto che potrebbe superare l’80% di rendimento in tutte le condizioni d’uso. Al






Rev: 02

Foglio: 21 di 44


energetica

fine di adottare una precauzione di tipo progettuale nel calcolo economico delle sarà considerato come

rendimento medio il 78%.

Per sua natura, infatti, la coclea richiede una bassa manutenzione, fatto comprovato anche dalle griglie

grossolane poste dinnanzi alla turbina, a tutto vantaggio dell’utilizzo temporale; si calcola che,

normalmente, una coclea riesca a produrre per oltre 8000 ore/anno, arrivando in alcuni casi a sfiorare

le 8500 ore/anno, a tutto vantaggio della produttività.

Non c’è lo sgrigliatore con tutto quello che ciò comporta, sostituito infatti da una più “comoda” griglia

passa-non-passa la cui manutenzione e pulizia è decisamente favorevole; l’altro aspetto da non

trascurare è la facilità di manutenzione dell’impianto, praticamente assente a dire la verità, consistente

nel pulire la coclea dallo sporco che può rimanere attaccato alle sue spire e dal sostituire l’olio al

riduttore nelle occasioni di manutenzione programmata previste.

Le dimensioni della coclea saranno, fatto salvo per modifiche successive delle quali ci riserviamo sin

d’ora, saranno diametro 3000 e una lunghezza tale da permettere il salto di 1 m e pendenza 22°. Come

riportato nelle tavole progettuali si premette l’utilizzo di tre coclee, inserite all’interno del canale di

bypass, poste in parallelo tra loro. Tale scelta progettuale permette di poter derivare l’intera portata

prevista limitando le dimensioni della macchina e al contempo ottimizzando il rendimento

complessivo.

La coclea sarà parzialmente avvolta da un trogolo d’acciaio avente la funzione principale di ridurre le

perdite di carico ed aumentare il rendimento.

In merito ai materiali scelti, non solo i componenti meccanici, questi saranno di primarie marche

Internazionali, di primissima qualità e altissima efficienza; a titolo di esempio, i motori sincroni a

magneti permanenti identificati, oltre ad essere necessariamente sovradimensionati rispetto alle

potenze richieste rese disponibili dal salto a disposizione, avranno la caratteristica di essere di

tipologia IE3 PREMIUM, identificante una classe di motori la cui efficienza è davvero notevole così

come la loro durata.

Parlando di durate, i vari componenti critici sono stati scelti in base a valori pari o superiori alle

100.000 ore di funzionamento, questo ovviamente in normali condizioni di funzionamento e

manutenzione. Il principio di funzionamento è governato dall’algoritmo funzionale chiamato

Hydroelectric Dynamic Power Manager, capace di gestire il livello del bacino di monte sempre alle

condizioni più favorevoli rispetto al rendimento ottimale di funzionamento. Appositi sensori di livello

saranno dislocati sul canale di monte e su quello di valle, consentendo di massimizzare la produttività

dell’impianto in tutte le condizioni d'esercizio.

Grazie all’apporto della gestione elettronica installata, la coclea lavorerà ai giri consentiti dall’acqua

disponibile in ogni momento; contrariamente ad altre coclee presenti sul mercato, infatti, non

lavoreranno a giri costanti, ma l’azionamento sarà in grado di variare il numero di giri a seconda della

reale quantità d’acqua misurata dai livelli e, di conseguenza, variare la sua portata e conseguente

potenza.

La variabilità è tale da poter girare con un minimo del 20% della sua produttività nominale, ad un

massimo del 120%, a tutto beneficio della produzione annua. Altro vantaggio dell’azionamento risiede

nella frenata controllata in caso di black out della rete.

In questi casi, infatti, le coclee tradizionali sono normalmente piene d’acqua e, quindi, dispongono

della coppia massima (circa 21.000 Nm nel ns. caso), ma non dispongono più del motore che

normalmente agisce in veste di freno elettromagnetico; accade che in assenza di corrente il motore si

“sblocca” e permette la fuga della coclea che improvvisamente accelera senza alcun controllo.

Con il sistema ad azionamento, invece, grazie agli inverter rigenerativi da noi proposti, la coclea si

fermerà da sola anche in caso di black out della rete, permettendo una fermata dolce senza strappi a

tutto vantaggio della durata dei componenti meccanici e, soprattutto, svuotando il bacino a tutto

vantaggio della sicurezza.

Grazie all’adozione del nostro sistema di controllo, siamo in grado di fornire in tempo reale i dati di

processo e portata a chiunque ne facesse richiesta (es. al Genio Civile durante il collaudo

dell’impianto).

La coclea, infatti, può essere ricondotta con un’approssimazione molto buona, ad una pompa a portata

fissa; conoscendo il numero di giri che questa sta effettivamente compiendo, in automatico possiamo






Rev: 02

Foglio: 22 di 44


energetica

determinare la portata d’acqua in quel preciso istante, a tutto vantaggio della trasparenza e della

coerenza.

I dati raccolti possono essere immagazzinati in uno storage (implementabile in ogni momento), o

storicizzati in un “data collection” per indagini statistiche ecc.

La produzione massima attesa è di 140 kW

Poiché l’impianto produce più di 100 kW sarà quindi opportuno allacciare l’impianto

alla rete Enel in media tensione a 20.000 V, mediante la conversione con trasformatore, celle

di media e una cabina di allaccio ENEL come prevista.

2.3 Descrizione dettagliata delle caratteristiche e modalità di

funzionamento delle paratoie a ventola

Le paratoie a ventola sono larghe 1347 mm con massimo abbattimento di 1340 mm.

L'altezza è pari 2000 mm con normale ritenuta idraulica a quota 163.40 m s.l.m.. La massima

ritenuta idraulica è a quota 163.45 m s.l.m., pertanto, quando la pressione idrostatica ai pistoni

sorpassa tale tirante idraulico, la centralina oleodinamica smette di mantenere il sottovuoto e

rilascia la forza, gradualmente, con un quarto d'ora circa di tempo cinematico, per stenderle

orizzontalmente e far transitare la piena del R. Gelato.

I pistoni sono dunque a effetto in depressione che tengono la pressione e quindi sono

normalmente sostenute verticali. Anche in caso di carenza di energia elettrica (data da guasto

o comando), esse si abbattono poiché viene automaticamente a mancare il sostegno dei

pistoni.

Il tempo di 15 min può essere variato con la tecnologia della paratoia e verrà

perfettamente stabilito solo una volta affrontato nel progetto esecutivo la modellazione

idraulica a moto vario. In tal tempo non si manifestano situazioni di rischio per l’alveo,

scogliere e per la rampa pesci.

2.4 Caratteristiche e ubicazione del dispositivo per la misura delle

portate e volumi d'acqua

I 3 misuratori di portata (e volume) sono posizionati a monte delle scale di rimonta

pesci, DMV e canale di derivazione.

Sono dei misuratori di livelli con ecodopler per valutare la velocità dell'acqua, oltre il

tirante, e l'eventuale presenza di sedimento sul fondo.

Le registrazioni avvengono su un disco fisso presente nel server del PLC con data base

e l'invio dei dati avviene giornalmente nell'FTP predisposto internet per l'impianto in oggetto.

L'automazione tipo SCADA permette dunque al proprietario e ai funzionari addetti di

visualizzare giornalmente la derivazione puntuale e la registrazione dati dei giorni precedenti.

Il sistema di supervisione SCADA per il controllo remoto della Centrale Idroelettrica

serve anche per la verifica e la gestione del DMV, oltre al monitoraggio, in condizioni

idrologiche critiche, le paratoie saranno abbattute (quelle di intercettazione) e l'impianto






Rev: 02

Foglio: 23 di 44


energetica

rilascerà direttamente tutta la portata. Tale sistema è ormai essenziale per controllare il

corretto funzionamento dell'impianto, sia in centrale sia da remoto.

Grazie a questa applicazione sarà possibile oltre a supervisionare il sistema, anche

cercare di risolvere le problematiche meno gravi dell’impianto direttamente da casa; tutto

questo semplicemente con un PC e una password per la connessione.

Sarà possibile controllare i principali parametri del sistema come: potenza ed energia

prodotta, il livello dell'acqua all’opera di presa, le varie temperature, la pressione olio, il

livello olio, ecc ... Il software produce automaticamente i grafici delle variabili principali

controllate; in ogni momento sarà possibile verificare il rapporto sui segnali di allarme di

sistema (il software dispone di una memoria di ogni evento che si è verificato) e può essere

programmato per inviare SMS o E-mail in caso di allarme.






Rev: 02

Foglio: 24 di 44


energetica

3 Studio geologico preliminare

Si è condotta una analisi geologica preliminare dei territori che verrà opportunamente

ampliata nelle successive fasi progettuali. Dall'analisi del territorio e delle carte geologiche

del Friuli Venezia Giulia messe a disposizione dagli uffici regionali curate del servizio

geologico in collaborazione con l'Università degli studi di Trieste e di Udine si evidenzia che

il territorio cui ci apprestiamo ad operare è rappresentato da una copertura quaternaria

caratterizzata da sedimenti alluvionali del settore montano e detriti di falda antichi. Nelle

immediate vicinanze, verso l'abitato di Buja vi si trovano aree caratterizzate da depositi

glaciali del settore montano e dell'anfiteatro morenico del Tagliamento. Si riporta estratto

della carta geologica del Friuli Venezia Giulia.

Figura 15 Estratto della carta geologica del F.V.G.

3.1 Componente del suolo

L'area interessata dal presente progetto preliminare non necessita la redazione di uno

studio di tipo forestale in quanto non ci troviamo in aree boscate e le poche specie interessate

dalle opere di progetto non rientrano in specie aventi particolare pregio naturalistico. La

prevista attività di pulitura e sistemazione degli si inquadra come un'azione funzionale e

rientra nell'intervento di ordinaria manutenzione per gli stessi corsi d'acqua.






Rev: 02

Foglio: 25 di 44


energetica

3.2 Normativa di riferimento

D.M. LL.PP. del 11/03/1988: “Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l'esecuzione e il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione.”

D.M. 16 Gennaio 1996: “Norme Tecniche per le costruzioni in zone sismiche”

Circolare Ministero LL.PP. 15 Ottobre 1996 N. 252 AA.GG./S.T.C.: “Istruzioni per l'applicazione delle Norme Tecniche di cui al D.M. 9 Gennaio 1996”

Circolare Ministero LL.PP. 10 Aprile 1997 N. 65/AA.GG.: “Istruzioni per l'applicazione delle Norme Tecniche per le costruzioni in zone sismiche di cui al D.M. 16 Gennaio 1996 “

Ordinanza P.C.M. n. 3274del 20.3.2003: “Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica.”

Eurocodice: “ Progettazione geotecnica – Parte 1: Regole generali.”

Eurocodice 8: “Indicazioni progettuali per la resistenza sismica delle strutture - Parte 5: Fondazioni, strutture di contenimento ed aspetti geotecnici.”

D.M. 14 gennaio 2008: “Testo Unico per le Costruzioni in Zona sismica”.

3.3 Indagini geognostiche con prelievo dei terreni ove adibire l'edificio.

È stata eseguita presso la stradella del consorzio Ledra Tagliamento, e subito occlusa,

una trincea della profondità di 150 cm per la valutazione degli aspetti geologici del sito. È

stata subito trovata la falda (come imbibizione della acque del canale) a 100 cm di profondità,

il terreno si è sempre presentato come sabbioso – limoso con lievi intercalazioni ghiaiose,

dando i seguenti risultati attesi:

sabbie limose

Angolo di attrito interno = 30°

Peso di volume = 1,9 t/m3

Ai fini della definizione dell’azione sismica di progetto la norma DM 2008 prevede al

cap. 3.2.2 la definizione delle varie categorie del sottosuolo.

Categoria Descrizione

C Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana fina media-

mente consistenti con spessori superiori a 30 m caratterizzati da un graduale migliora-

mento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs,30 compresi tra 180

m/s e 360 m/s (ovvero 15 < Nspt,30 < 50 nei terreni a grana grossa e 70 < cu,30 < 250 kPa

nei terreni a grana fina)






Rev: 02

Foglio: 26 di 44


energetica

4 Studio idrologico preliminare

4.1 Premessa

Lo studio idrologico che si presenta in questo capitolo è costituito dalle considerazioni

iniziali alle quali risulta necessario, se si intende proseguire nella progettazione, approfondire

con studi e ricerche bibliografiche. Per le valutazioni effettuate in questa sede risulta

sufficiente essere a conoscenza della portata media presente in alveo, e della stima delle

portate derivabili per effettuare un pre-dimensionamento dell'impianto. Nelle eventuali fasi

progettuali si andrà a descrivere con maggiore minuzia la situazione idrica ed idrogeologica

delle aree interessate effettuando, se necessario, misure quantitative e confrontando tutte le

fonti consultabili.

L'opera che si intende realizzare sfrutta le portate del sistema derivatorio del Ledra-

Tagliamento. Questo fatto risulta essere molto vantaggioso ai fini progettuali in quanto le

portate presenti nel canale sussidiario vengono costantemente monitorate dal consorzio e

pertanto la progettazione può avvalersi di dati pressoché certi.

Il seguente progetto intende derivare integralmente le portate già turbinate dall'impianto

idroelettrico "Savorgnana" che vengono immesse nel Rio Gelato, pertanto si sono studiate le

portate affluenti il canale Ledra-Sussidiario. Questo canale, gestito dal Consorzio di Bonifica

Ledra-Tagliamento, preleva dal fiume Tagliamento una portata estiva di 23 m3/s ed una

invernale di 17 m3/s. Considerando che nell'impianto vi sono degli attingimenti a scopo

irriguo nel periodo estivo e considerando le perdite di carico del condotto si stima una portata

disponibile a monte dell'impianto idroelettrico "Savorgnana" pari a 16,5 m3/s pressoché

costante durante tutto l'anno. La concessione di detta centrale idroelettrica prevede la

derivazione di 15.5 m3/s, quantità che viene rilasciata nel rio Gelato e che si intende derivare

con questo impianto.

La costanza della portata derivata dalla centrale "Savorgnana" è confermata dalle

registrazioni dei volumi turbinati

2008 523.71 x10^6 m3

2009 523.11 x10^6 m3

2010 498.35 x10^6 m3

Che corrispondono ad una produzione lorda pari a 17.81 GWh (per il 2008), 17.79 GWh

(per il 2009) e 16.94 GWh (per il 2010).

In conclusione,la portata da derivare prevista per il seguente impianto risulta essere pari

a 15.5 m3/s costanti per tutto l'anno, e viene precauzionalmente abbassata a 14.57 m3/s. La

portata massima transitabile nel canale di bypass, valore con il quale è possibile dimensionare

le opere di progetto, è di 23 m3/s ma viene precauzionalmente abbassata anch’essa a 18 m3/s.

il minimo deflusso vitale coincide con tutte le acque del Rio Gelato, quindi, essendo rilasciato

l’intera portata naturale del corso d’acqua, tale condizione soddisfa a pieno il regime minimo

di portate richiesto dalle norme in vigore, e pure delle ex norme del Piano di tutela acque. Si






Rev: 02

Foglio: 27 di 44


energetica

rammenta altresì che le portate derivate corrispondono alla sola quota di portate immesse dal

consorzio Ledra Tagliamento mediante lo scarico della centrale “Savorgnana”.

4.2 Caratterizzazione idrologica ai fini della determinazione delle

portate disponibili e derivabili

La portata derivabile dal Rio Gelato è data da una piccola porzione del corso d'acqua

naturale Rio Gelato, per gli effetti meteorici, da una piccola porzione delle risorgive del Rio

Gelato, per gli effetti del grande materasso alluvionale posto a monte, e per una grandissima

porzione dallo scarico della centrale dell'Edipower.

L'analisi pertanto non sarà di particolare precisione nelle prime due componenti, poichè

dimostreremo che saranno inferiori al 10% del contributo idrico. Quello che interessa è la

stima delle derivazioni del Ledra Tagliamento che concorrono a formare la derivazione della

centrale Savorgnana.

Il bacino del Rio Gelato e del Canale Rio Gelato ha una superficie di 1.9 kmq.

Per la stima della portata del canale Rio Gelato, si dovrebbe dunque sommare i tre

contributi. Anche utilizzando i dati forniti dalla Regione FVG per lo studio del PTA, che

fornisce un contributo medio del bacino dell'area del Rio Gelato di 810 L/s km q di bacino, la

portata media dunque naturale è di 810 x 1.9 = 1.539 L/s, un valore inferiore al 10% della

portata disponibile per l'effetto di distruzione della rete idraulica artificiale del Ledra

Tagliamento, che è di 18 mc/s.

Risulta pertanto dispendioso approfondire la curva di portata naturale del piccolo corpo

idrico e delle sue risorgenze, quando la stima di derivazione è data dagli apporti del consorzio

e quindi dello scarico della centrale Savorgnana.

In merito alle portate del Ledra Tagliamento si è fatto conto di quanto registrato nel

nodo di Andreuzza dal Consorzio. Per le portate del Rio Gelato, naturali da precipitazione e di

risorgiva, si è fatto conto dello studio idrologico dettato dallo studio di fattibilità dello

scrivente professionista, per il Comune di Buja, anno 2012, anche se le tal portate, come

detto, non hanno particolare interesse.

4.2.1 Curva delle portate naturali

La curva di portata è dunque definita come segue:






Rev: 02

Foglio: 28 di 44


energetica

Giorni Portate Ledra Tagliamento Portate Rio Gelato Risorgive

[gg] [L/s] [L/s] [L/s]

0,0 23000 2000 5000

9,1 23000 1900 4500

18,3 23000 1800 4000

27,4 23000 1750 3500

36,5 23000 1700 3000

45,6 23000 1650 2500

54,8 23000 1600 2000

63,9 23000 1550 1500

73,0 20000 1500 1000

82,1 20000 1450 500

91,3 20000 1400 0

100,4 20000 1350 0

109,5 17500 1300 0

118,6 17466 1250 0

127,8 17416 1200 0

136,9 17366 1150 0

146,0 17316 1100 0

155,1 17266 1050 0

164,3 17216 1000 0

173,4 17166 950 0

182,5 17116 900 0

191,6 17066 850 0

200,8 17016 800 0

209,9 16966 750 0

219,0 16916 700 0

228,1 16866 650 0

237,3 16816 600 0

246,4 16766 550 0

255,5 16716 500 0

264,6 16666 450 0

273,8 16616 400 0

282,9 16566 350 0

292,0 16516 300 0

301,1 16466 250 0

310,3 16416 200 0

319,4 16366 150 0

328,5 16316 100 0

337,6 16266 100 0

346,8 16216 100 0

355,9 16166 100 0

365,0 15500 100 0

MEDIE 18317,85 915,85 670,73






Rev: 02

Foglio: 29 di 44


energetica

La curva delle portate transitanti, definite come naturali, sono:

Figura 16: Curve singole medie naturali

Figura 17: Curva teorica delle medie naturali






Rev: 02

Foglio: 30 di 44


energetica

4.2.2 Curva delle portate disponibili

Le portate disponibili, o derivabili, è la precedente curva a meno della portata atta a

garantire il rilascio del DMV, che è impostato a 700 L/s nel punto di minimo, crescente con il

livello del tirante (per gli effetti di un maggior stramazzo):






Rev: 02

Foglio: 31 di 44


energetica

4.2.3 Curva delle portate derivate

Le portate derivate, sono date con la fissazione dei due punti di massimo e di minimo

delle macchine idrauliche prescelte, 18 mc/s e 12 mc/s complessivamente; si ricorda che

l’impianto è formato da tre macchine idrauliche che all’occorrenza potranno anche funzionare

indipendentemente permettendo così di poter derivare una portata più bassa ma al contempo

mantenere elevato il rendimento:

La portata media derivata è di 14.57 mc/s, fronte ad un volume annuale di captazione

pari a 460 milioni di metri cubi d'acqua. La portata minima di funzionamento dell’impianto,

determinata dal funzionamento di una singola macchina, è pari a 6 mc/s.






Rev: 02

Foglio: 32 di 44


energetica

Giorni Curva dei rilasci Portate Disponibili Portate Derivate

[gg] [L/s] [L/s] [L/s]

0,0 9460 20540 18000

9,1 9241 20159 18000

18,3 9022 19778 18000

27,4 8803 19447 18000

36,5 8584 19116 18000

45,6 8365 18785 18000

54,8 8146 18454 18000

63,9 7927 18123 18000

73,0 7708 14792 14792

82,1 7489 14461 14461

91,3 7270 14130 14130

100,4 7051 14299 14299

109,5 6832 11968 11968

118,6 6613 12103 12103

127,8 6394 12222 12222

136,9 6175 12341 12341

146,0 5956 12460 12460

155,1 5737 12579 12579

164,3 5518 12698 12698

173,4 5299 12817 12817

182,5 5080 12936 12936

191,6 4861 13055 13055

200,8 4642 13174 13174

209,9 4423 13293 13293

219,0 4204 13412 13412

228,1 3985 13531 13531

237,3 3766 13650 13650

246,4 3547 13769 13769

255,5 3328 13888 13888

264,6 3109 14007 14007

273,8 2890 14126 14126

282,9 2671 14245 14245

292,0 2452 14364 14364

301,1 2233 14483 14483

310,3 2014 14602 14602

319,4 1795 14721 14721

328,5 1576 14840 14840

337,6 1357 15009 15009

346,8 1138 15178 15178

355,9 919 15347 15347

365,0 700 14900 14900






Rev: 02

Foglio: 33 di 44


energetica

4.3 Stima dei parametri idrologici per l'evento di piena

Nel canale "Rio Gelato", scarico della acque turbinate dalla centrale idroelettrica

Savorgnana di Edipower, l'unico corso d'acqua che concorre naturalmente alla formazione

delle piene è il Rio Gelato.

Figura 18: Schema idraulico

Iscritto al nr. 391 dell’elenco regionale delle acque pubbliche e codificato dalla

Direzione Centrale dell’Ambiente come TG03889, il rio Gelato ha un’area totale di superficie

scolante prima della confluenza con canale "Rio Gelato" di 1.8 km2, con una lunghezza

complessiva di 2.8 km. Il corso d’acqua è del 3^ ordine.

Differenza di quota per la corrivazione: 5 m

Tempo di corrivazione, applicando il metodo del Giandotti – Visentini:

z

LAC

8,0

5,14 =5.30 ore

Il metodo razionale, tipico per i bacini montani, ha la seguente formulazione:

C

CMAX

hScQ

6.3

)(, corretta con le unità di misura sopra esposte






Rev: 02

Foglio: 34 di 44


energetica

Il territorio del rio Gelato, nel bacino sotteso, è caratterizzato da avere ampie superfici

semipermeabili mediamente coperte da aree coltivate. È valutato il coefficiente per la

trasformazione da afflusso in deflusso pari a 0.40.

L’altezza critica di pioggia è la quota di pioggia calcolata sulla curva di possibilità

pluviometrica di Buja con riferimento al tempo pari a quello di corrivazione.

La curva di possibilità pluviometria è definita: nah

a

(mm)

n

TR 100 ANNI 50 0.45

Applicando la formulazione Q = 4 mc/s

A questo valore però bisogna aggiungere il contributo delle risorgive, essendo tutta

l'area soggetta a tal situazione naturale. Nell'anno 2013 lo scrivente tecnico ha valutato come

portata massima, in assenza di pioggia, successiva a 2 mesi di precipitazione nel periodo

primaverile, una portata di 5 mc/s.

È chiaro che nella situazione di piena, con massima risorgenza la portata è dell'ordine di

10 mc/s, ancora inferiore però alla portata del canale Ledra Tagliamento – derivato dalla

società Edipower Savorgnana.

È dunque attribuibile una portata di massima piena, in concomitanza con massima

derivazione, pari a precauzionali 30 mc/s.

La tal portata comunque non inificia assolutamente la officiosità idraulica del corpo

idrico, poichè essendo presenti le grandi paratoie a ventola, esse stesse si abbattono

automaticamente per portate eccedenti i 20 mc/s, essendo il tirante idraulico superiore a

quanto previsto per la derivazione (onde compromettere il pelo libero inferiore della stessa

centrale Savorgnana). Con tal portata il pelo libero cresce di oltre 5 cm sopra la normale

ritenuta idraulica, pertanto i pistoni (a semplice effetto) scaricano la pressione e si abbattono,

lentamente, per esaurire qualunque colmo di piena.






Rev: 02

Foglio: 35 di 44


energetica

5 Studio idraulico preliminare

5.1 Il rilascio della portata atta a garantire il DMV

Le acque che attraversano la sezione dove sarà installata la nuova opera di produzione è

la somma tra le acque derivate dal Consorzio di Bonifica Ledra Tagliamento utilizzando il

Rio gelato come Canale, e le acque naturali del Rio Gelato.

Le acque “artificiali” di transizioni nel Rio Gelato, ossia quelle che scorrono per gli

effetti della derivazione del Consorzio Udinese, sono preponderanti rispetto le poche acque

del Rio Gelato, l’impianto utilizza solo i valori della derivazione della grande derivazione

irrigua, utilizzati dalla centrale dell’Edipower.

Per gli effetti del P.T.A.: l’impianto è puntuale, pertanto il DMV. di rispetto nel tratto

sotteso è = 0 (dall’Art. 37 c.4)

Comunque la scelta dell’amministrazione di Buja e del Progettista è quella di rilasciare

nella scala di rimonta pesci un valore di portata ben superiore al DMV, ossia tutta l’acqua del

Rio Gelato.

Il Piano regionale di tutela delle acque prevede all’Art.37 delle norme tecniche

l’applicazione di una formula per la determinazione di una portata minima di rilascio:

QDMV= K T P M QMEDIA

Dove:

K= livello di protezione che dipende dalla categoria del corso d’acqua. Il rio Gelato,

solo nella componente naturale, è considerato tratto di risorgiva (valore 0.7)

T= coefficiente temporale in funzione della durata del prelievo (valore 1)

P=parametro che tiene conto delle esigenze naturalistiche e di fruizione turistico-

sociale; nel caso in esame il valore è assunto pari a 1 in quanto il corpo idrico non è ad elevata

protezione e la sottrazione di portata non incide negativamente sullo stesso;

A x q

A = area del bacino sotteso 3.6 km2

q = portata media unitaria per km2 di bacino: 810 l/s km2

QMEDIA= 2.91 mc/s

DMV= 2.04 mc/s.

Considerando comunque che:






Rev: 02

Foglio: 36 di 44


energetica

l’impianto è puntuale;

non vengono utilizzate le portate naturali del Rio Gelato;

per quanto scritto sopra, non sarebbe necessario rilasciare alcun valore di DMV, a meno

di quello necessario per il mantenimento della portata di alimentazione della scala di rimonta

pesci.

Inoltre, è da precisare che il rio gelato, nel suo tratto naturale, ha una portata variabile

tra 100 L/s e 2.000 L/s, quindi il DMV calcolato non sarebbe conforme alla realtà idrologica.

La scelta progettuale è quella di annullare il DMV, con il pieno rispetto della normativa,

e altresì mantenere quale valore di alimentazione (della scala di rimonta pesci) tutta la portata

del rio Gelato (modulabile con gli organi di derivazione, ossia con le paratoie di

intercettazione) perfettamente misurabile nella sezione a monte tra la confluenza “Scarico

Edipower” – “rio Gelato” dove è presente una briglia in calcestruzzo.

L'intenzione del progetto è quella di derivare le "sole" acque del Consorzio Ledra

Tagliamento, e pertanto permettere la transizione delle acque del corso d'acqua naturale "Rio

Gelato".

Il Rio Gelato, ha una portata media di 700 L/s. Per questioni precauzionali in questa

sede di progettazione preliminare, viene attribuito un rilascio volontario di 1 mc/s che

contiene il DMV di normativa (soli 8 L/s, e la portata del Rio Gelato naturale, quindi non

derivato). Pertanto, per ogni condizioni idrologica, la portata di rilascio volontario sarà di 0.7

mc/s, che sarà distribuita da due finestre:

Una che alimenta un corso d'acqua artificiale a funzione rampa per la risalita della fauna

ittica

Una che viene rilasciata immediatamente a valle dello sbarramento per poter dare

ossigenazione anche alle acque poste in destra idrografica.

Si rammenta che l'impianto è di tipo puntuale e il canale è artificiale, pertanto le acque

saranno rilasciate circa 30 m a valle dello sbarramento.

Le due finestre di efflusso della portata di rispetto hanno le seguenti misure, per

normale ritenuta idraulica:

2 m di larghezza x 28 cm di altezza e 1.5 m di larghezza x 27 cm di altezza.

La normale ritenuta idraulica non varia perchè la turbina mantiene SEMPRE quel livello

di funzionamento, per poter avere il carico necessario di funzionamento. Il livello viene tenuto

per tramite di un inverter posizionato sul motore a magneti permanenti (generatore) e per

tramite delle paratoie di intercettazione, che regolano l'afflusso.






Rev: 02

Foglio: 37 di 44


energetica

La portata di rilascio è dunque di 700 L/s, data dalla somma di:

DMV 1

DMV 2

Coeff efflusso rigurgitato

0,310 Coeff efflusso rigurgitato

0,310

Larghezza [m] 1,50 Larghezza [m] 2,00

Altezza abbattuta [m] 0,27 Altezza abbattuta [m] 0,28

Area liquida [m^2] 0,4 Area liquida [m^2] 0,6

Valocità torricelliana [m/s] 0,713 Valocità torricelliana [m/s] 0,727

Portata di fluitazione [L/s] 0,29 Portata di fluitazione [L/s] 0,41

5.2 Progetto del passaggio della fauna ittica

Il progetto prevede di mantenere la continuità idrologica del corso d’acqua mediante al

realizzazione di due passaggi della fauna ittica. Questa scelta progettuale è risultata necessaria

al fine di garantire la continuità del percorso di risalita a specie ittiche aventi esigenze

differenti quali i salmonidi e le anguille (come indicato da ETP nella nota integrativa prot.

2696 – UTEC del 20/04/2015).

Tratti comuni delle due opere sono il dislivello, inferiore a 1.5 m, la protezione

dell’imbocco a monte costituito da un piccolo bacino monitorato da una sonda di livello che

evita l’imprevisti intasamenti/malfunzionamenti del rilascio.

Le due opere seppur poste in vicinanza tra loro si prevede rimangano separate in quanto

posseggono caratteristiche nettamente differenti:

La scala di risalita della fauna ittica tipo salmonidi dovrà prevedere il deflusso di una

buona portata d’acqua pari al 90%; risulta inoltre necessario creare delle zone alternate da

corrente lenta e corrente veloce in modo tale costituire aree di riposo per la fauna in transito.

Come previsto da ETP si prevede l’utilizzo di pietrame cementato e sassi/massi per

diversificare la velocità dell’acqua.

La rampa di risalita delle anguille dovrà prevedere la presenza di una limitata portata

d’acqua, con un tirante compreso tra i 2 e i 5 cm, un fondo che permetta a tale specie la

risalita ed una pendenza inferiore rispetto a quella della fauna ittica. Non è prevista la

realizzazione di gradoni bensì la realizzazione di un unico piano inclinato. È utilizzato un

sistema artificiale brevettato e disponibile in commercio che è studiato apposta per il transito

del detto pesce serpentiforme (un esempio è studiato dalla ditta SCUBLA di Tricesimo, la

struttura è facile nell’assemblamento, poiché realizzata per moduli componibili, interessante è

la limitata manutenzione e la possibilità di monitorare i passaggi della fauna). La rampa ha

una pendenza inferiore al 7% dalla larghezza di 50 cm. Data la necessità di risalita di

individui adulti/sub-adulti si prevede, come scritto, l’utilizzo di specifiche soluzioni progettate

e brevettate, distribuite da produttori che hanno maturato notevoli esperienze negli ultimi

anni. Si propone l’utilizzo di un prodotto commercializzato dalla, o similare, che prevede

l’utilizzo di uno specifico substrato adeguato alle esigenze, Ci si riserva nella progettazione

definitiva di dettagliare il livello grafico della scala di rimonta, in modo tale da ottenere il

parere favorevole di Ente Tutela Pesca in autorizzazione unica, come previsto dalle norme di

settore.






Rev: 02

Foglio: 38 di 44


energetica

Il sito in esame non è interessato da morbide del corso d’acqua in quanto la portata

fluente è costituita principalmente dalle portate della grande derivazione del Ledra

Tagliamento. Le portate del rio Gelato (naturale) hanno valori inferiori al 10%, quindi non

sono apprezzabili fenomeni di piena o di morbida.

Nonostante non si verifichino situazioni di morbida/piena per garantire la massima

funzionalità del sistema di risalita della fauna ittica si prevede la realizzazione di un piccolo

bacino di protezione dei due manufatti, che funge anche da bacino di calma, e l’installazione

di un sistema di rilevamento dell’altezza idrometrica che avverte se il tirante idraulico si

attesti a valori tali da inficiare l’uso delle opere.

Nel periodo invernale, la rampa sarà soggetta a manutenzione annuale tramite pulizia

con idrogetto (con una ditta di auto-espurghi) di tutto il tratto da possibili accumuli di

sostanze vegetali o antropiche. La verifica della funzionalità della rampa avviene nella prima

fase del monitoraggio. Si presume che il tratto sia soggetto al passaggio di anguille subadulte

e adulte, pertanto si propone l’installazione di due bertovelli uno a monte e uno a valle.

Il monitoraggio, per la struttura artificiale di risalita fauna ittica, è il seguente:

Durante l’esercizio ogni settimana vi sarà un controllo visivo dell’operatore di gestione,

probabilmente sarà gestito dal Consorzio, con idropulitrice si eseguirà di volta in volta

adeguata pulizia, in particolare dal trasporto solido flottante, di galleggio (foglie, rami ecce

cc).

La centrale verrà inoltre costantemente monitorata con l’ausilio di web-cam che

possono verificare in qualunque momento l’officiosità dell’opera.

5.3 Stima dell'innalzamento del livello idrometrico del corso d'acqua

Gli argini esistenti non sono interessati dall'esondazione, poichè rappresenta con

probabilità un accumulo storico di terra derivante dai lavori di escavazione.

Il rigurgito è sempre contenuto nelle sponde esistenti del corso d'acqua.

Per far ciò si è studiato il moto idraulico con profilo di rigurgito a moto permanente per

portata massima pari a 18 mc/s. Lo studio è stato avanzato con HEC RAS in forma

semplificata:






Rev: 02

Foglio: 39 di 44


energetica

0 200 400 600 800 1000 1200160

161

162

163

164

165

166

prova Plan: 1) 28/05/2013

Main Channel Distance (m)

Ele

vation

(m

)Legend

WS PF 1

Crit PF 1

Ground

LOB

ROB

gelato 1

Figura 19: Profilo di rigurgito

0 20 40 60

161.0

161.5

162.0

162.5

163.0

163.5

prova Plan: 1) 28/05/2013

Main Channel Distance (m)

Ele

vation

(m

)

Legend

WS PF 1

Crit PF 1

Ground

LOB

ROB

gelato 1

Figura 20: Dettaglio dello sbarramento






Rev: 02

Foglio: 40 di 44


energetica

0 10 20 30 40 50160

161

162

163

164

165

prova Plan: 28/05/2013

Station (m)

Ele

vation

(m

)

Legend

Ground

Bank Sta

Figura 21: Simulazione dello sbarramento idraulico

River Sta Q Total Min Ch

El

W.S.

Elev

Crit

W.S.

E.G.

Elev

E.G. Slope Vel

Chnl

Flow

Area

Top

Width

(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)

2 15.00 162.45 163.43 163.45 0.000369 0.54 27.53 29.94

1.00476* 15.00 160.81 163.40 161.13 163.40 0.000014 0.19 77.55 33.79

1.000001 Ventole

1 15.00 160.80 162.80 161.12 162.80 0.000035 0.26 58.00 32.00

Essendo la pendenza del corpo idrico costante, si attribuisce per linearità la quota delle

sezioni da 160.81 a 162.45, e vengono riportate graficamente nella tavola allegata n. P.06

REV 00.






Rev: 02

Foglio: 41 di 44


energetica

5.4 Dimensionamento principali opere di progetto

Le principali opere di progetto sono due:

▪ Sbarramento ▪ Canale di derivazione

Entrambe saranno dimensionate dal punto di vista idraulico, per la transizione della

massima portata scaricabile, nello specifico: per lo sbarramento, la massima portata idraulica

di piena, per il canale di derivazione, la massima portata idraulica di derivazione

Entrambi i conti saranno in questa sede affrontati a moto uniforme, mentre in sede di

Valutazione di Impatto Ambientale e Nulla Osta Idraulico, saranno sviluppati con modello

idraulico a moto permanente (o vario) come prescritto.

Sbarramento

Coeff efflusso rigurgitato

0,310

Larghezza [m] 13,40

Altezza abbattuta [m] 1,40

Area liquida [m^2] 18,8

Valocità torricelliana [m/s] 1,625

Portata massima di fluitazione [L/s] 30,48

Canale

Coeff scabrezza

70

Larghezza [m] 4,50

Altezza [m] 1,41

Pendenza [m/m] 0,002

Area liquida [m^2] 6,3

Perimetro bagnato [m] 7,31362518

Raggio idraulico [m] 0,87

Portata massima di fluitazione [L/s] 18000,00

Verificato lo sbarramento, superiore a 30 mc/s, e il canale con 18 mc/s.

Lo sbarramento, abbattendosi di 140 cm, permette l'efflusso rigurgitato dei 30 mc/s,

come verifica di piena, mentre il canale con un tirante di circa 140 cm (1.41) permette

l'efflusso di 18 mc/s, che sono la massima portata derivabile.

Nel calcolo di efflusso della piena si era precauzionalmente tenuto in considerazione

che le paratoie della derivazione fossero chiuse.






Rev: 02

Foglio: 42 di 44


energetica

6 Studio preliminare economico finanziario

6.1 Premessa

Le turbine a coclea, aventi la medesima fattezza, lavorano in parallelo producono una

potenza massima pari a 145 kW. Ogni turbina è dimensionata per poter lavorare a regime con

una portata massima di 6.0 m3/s, un salto medio di 1.05 m e produrre singolarmente una

potenza di 48 kW elettrici.

Si è quindi proceduto a stimare la produzione attesa da tale derivazione idraulica

considerando un funzionamento medio di 8000 ore/anno dell'impianto; si assume questo dato

per la valutazione del della producibilità dell'impianto in quanto si considerano anche dei

periodi di chiusura dell'impianto dovuti alla manutenzione ordinaria delle opere. La

produzione attesa per tale impianto è pari a 1000 MWh.

6.2 Esposizione dettagliata della producibilità annua

A partire dal grafico della portata derivabile, associando il livello del tirante

corrispondente al salto idraulico, la potenza reale scambiata ai morsetti del generatore è data

da P = 0.78 x salto x portata / 102, fermando a 0.78 il rendimento globale dell'impianto.

La potenza max è di 145 kW. Il grafico della Energia ha un max di 1.050 MWh:






Rev: 02

Foglio: 43 di 44


energetica

6.3 Esposizione dettagliata di tutti i costi dell'impianto

6.3.1 Costo sommario preliminare delle opere

La stima dei costi delle opere risulta essere di tipo puramente indicativa in quanto si

basa sull'esperienza del presente progettista nel realizzare impianti aventi simili

caratteristiche, l’i.v.a. non sarà conteggiata in quanto è a partita di giro. La stima dei costi

delle opere è così sommariamente distinto:

TABELLA A - LAVORI

Sbarramento idraulico e canale derivatorio: 270.000,00 €

Turbina ed altre opere elettromeccaniche: 420.000,00 €

Manufatti: 60.000,00 €

Allacciamenti e quadri elettrici 120.000,00 €

Di cui oneri della sicurezza: 30.000,00 €

Totale lavori: 900.000.00 €

TABELLA B – SOMME A DISPOSIZIONE DELL'AMMINISTRAZIONE

Allaccio Enel: 20.000,00

Spese tecniche, imprevisti e acquisizione terreni 80.000,00 €

TOTALE 1.000.000 €






Rev: 02

Foglio: 44 di 44


energetica

7 Conclusioni dello studio

Il seguente studio ha permesso di individuare un'area dove sono presenti le condizioni

per la realizzazione di un impianto idroelettrico. Questo impianto risulta essere molto

semplice nella realizzazione in quanto la scelta di un sistema di turbine a coclea necessita per

il suo funzionamento solamente la realizzazione di un canale parallelo al corso d'acqua dove

posizionare la turbina. Il sistema progettato permette il funzionamento in parallelo di tre

gruppi turbina al fine di ottimizzare il rendimento alla variazione di portata disponibile e

sfruttare il ridotto salto esistente. Altre opere necessarie per la realizzazione dell'impianto

sono: uno sbarramento necessario per alzare la quota del Rio Gelato e quindi la creazione del

salto, la sistemazione e verifica degli argini dall'area individuata ove posizionare l'impianto

fino a raggiungere l'immissione con lo scarico della centrale "Savorgnana". Nonostante la

realizzazione di questo impianto necessiti l'intervento diretto sugli argini del Rio Gelato e

quindi uno studio approfondito e molto attento riguardante il profilo assunto dal corso d'acqua

si ritiene che tale intervento, analizzati i dati raccolti, risulti essere sia economicamente che

operativamente fattibile.

Pordenone, Ing. Perissinotti Diego

06 novembre 2017

___________________

Documents

Provincia di PORDENONE - comune.buja.ud.it · Si è condotta anche una analisi del piano regolatore vigente del comune di ... PRGC Buja relativamente all'area oggetto di ... comune