Categoria: Progetti innovativi

La Laguna di Venezia è una grande zona umida divisa dal mare da un cordone litoraneo che va dalla foce del Brenta (in Comune di Chioggia) sino a quella del Sile (in Comune del Cavallino). Il cordone è interrotto da 3 bocche di porto che governano lo scambio di sedimento fra mare e laguna in conseguenza dei flussi di marea (vedi Figura 1). I flussi di marea, attraverso le bocche di porto, definiscono il bilancio fra erosione e sedimentazione in relazione allo stato morfologico dell’ambito lagunare.

Negli ultimi secoli il sistema lagunare ha subito notevoli modificazioni. Tre fiumi (Adige, Brenta e Piave che in origine sfociavano in laguna) sono stati deviati direttamente a mare e ciò ha comportato la riduzione dell’apporto di sedimento dalla terraferma. Negli ultimi anni la realizzazione di nuovi canali interni di navigazione (es. il Canale dei Petroli, vedi Figura 1), nuovi moli foranei alle bocche e l’attuazione del progetto MOSE (vedi nostra proposta alternativa) hanno ulteriormente variato il regime degli apporti di sedimento in laguna.

Le dinamiche morfologiche lagunari costituiscono una delle principali questioni con cui approcciare il problema emerso negli ultimi anni relativo alla gestione della Marittima (porto turistico di Venezia costruito lungo il perimetro dei quartieri di Santa Croce e Dorsoduro, vedi Figura 1).

Uno dei più ambiti modi utilizzati dai turisti per visitare Venezia è scendere dalle navi con cui stanno facendo una crociera e visitare la città. Ma le navi da crociera sono sempre più grandi; attualmente possono arrivare a 350-450 m di lunghezza, con larghezze di 40-60 m, altezze di 50-70 m e pescaggio anche oltre i 10 m.

L’accesso delle navi da crociera alla gronda lagunare deve necessariamente interessare i canali lagunari e la sosta non può che essere limitata alla Marittima dove sono presenti le attrezzature necessarie. Allo stato attuale le navi da crociera entrano in Laguna attraverso la bocca di Lido, percorrono il canale della Giudecca e arrivano alla Marittima (vedi Figura 1) costeggiando i giardini della Biennale e piazza San Marco. In genere si muovono assistite da rimorchiatori ma sul fondo dei canali lagunari si sollevano comunque enormi quantità di sedimenti e si innesta un moto ondoso alla lunga dannoso per le fondamenta di edifici e banchine. 

Negli ultimi anni è stato valutato lo spostamento della navi da crociera verso Porto Marghera utilizzando il Canale dei Petroli con ingresso dalla Bocca di Malamocco ovvero farle arrivare alla Marittima attraverso il canale Vittorio Emanuele (canale lagunare parallelo al Ponte della Libertà). Altra possibilità potrebbe essere l’allontanamento delle grandi navi dal canale della Giudecca facendole entrare sempre dalla Bocca di Malamocco però facendole pervenire alla Marittima da sud (ma anche in questo caso si renderebbe necessario lo scavo di un nuovo tratto di canale). Evidentemente “spostare” le grandi navi dalla Marittima al Porto industriale di Marghera comporterebbe comunque enormi lavori di bonifica ambientale e  drastica modifica alla destinazione d’uso delle strutture esistenti.

Anche per rispettare il delicato equilibrio della morfologia lagunare citato in premessa ultimamente sta prevalendo l’idea di costruire un nuovo porto fuori laguna. Si discute ad esempio se collocare un nuovo porto all’interno dell’attuale Bocca di Lido previa ulteriore “rivisitazione” verso il mare dei moli attuali. Sull’ipotesi viene spesso citato il cosiddetto progetto Duferco, previsto alla bocca del Lido presso le paratoie mobili del Mose lato mare.

Alla data attuale (06/2021) sembra definitivamente deciso

1) l’attuazione di una prima provvisoria fase (ovvero dirottamento delle grandi navi a Porto Marghera) e

2) la successiva attuazione di una seconda definitiva fase attraverso la costruzione di attracchi extra-lagunari.

Mercoledì 12/03/21 la Camera dei deputati ha approvato la conversione in legge del decreto che prevede l’allontanamento delle grandi navi dal centro storico di Venezia. Il decreto prevede che l’Autorità di sistema portuale del Mare Adriatico Settentrionale, che gestisce anche la Laguna di Venezia, abbia a disposizione 60 giorni di tempo per avviare un concorso di idee per elaborare proposte di punti di attracco fuori dalle acque della Laguna di Venezia. I punti qualificanti della questione sarebbero quindi:

1) nuovo porto turistico fuori dall’ambito lagunare;

2) previsione di fondali di ormeggio profondi non meno di 14 m per consentire attracco alle grandi navi;

3) lunghezza delle banchine portuali non minori di 400 m;

4) presenza di ausili per la logistica e relative attività nautiche collaterali.

In questa prospettiva e limitatamente alla sola questione turistica di intende qui ipotizzare una possibili soluzioni alla questione grandi navi. La soluzione proposta prevede la costruzione di un classico porto lungo la linea di costa con la previsione di una canale marino di accosto per arrivare su fondali idonei (almeno -14/-15 m rispetto al livello medio del mare).

La soluzione proposta (vedi Figura 2) prevede un nuovo porto da realizzarsi alla foce del Brenta, in destra idrografica, attraverso:

a) costruzione di una diga foranea che parzializzi la foce fino a fondali di 8-9 m;

b) la costruzione di una diga foranea lato Isola Verde fino a fondali di almeno 8-9 m;

c) scavi e dragaggi per formare un canale di ingresso/uscita con quote di fondo di circa 14 m s.m.;

d) scavi e dragaggi per formare uno specchio liquido protetto M in grado di garantire la movimentazione delle grandi navi in ingresso/uscita sempre con quote del fondale di 14 m s.m.,

e) predisposizione di banchine e moli di attracco per grandi navi, rimorchiatori per assistenza, navi minori per trasporto passeggeri da/per Venezia, moli secondari per navi e natanti più piccoli, ecc…

In linea di massima il nuovo porto turistico dovrebbe essere dotato di parcheggio esterno (vedi punto G1, circa 100 posti auto) presso l’ingresso principale I1 e di un secondo parcheggio interno G2 da almeno da 900-1000 posti auto e 30-50 posti autobus con ingresso alla zona portuale da I2 attraverso la viabilità secondaria L2.

B1, B2 e B3 indicano i moli di approdo delle grandi navi con lunghezze variabili fra 340 e 430 m. Moli secondari con banchine da 50-150 m sarebbero a disposizione (vedi punto C in Figura 2) per navi minori e traghetti destinati al  collegamento via mare verso/da Venezia. H indica una possibile collocazione dell’edificio servizi principale con uffici amministrativi e direzione, K indica volumi destinati ad attività tecniche di supporto ed L indica un possibile sito per la torre piloti.

La seguente Figura 3 evidenzia, in forma schematica e semplicata, la morfologia dei fondali che si verrebbe a formare.

Il nuovo porto risulterebbe collegato via terra al retroterra lagunare ed a Venezia (dalla SS Romea si accede a Porto Marghera e a seguire al Ponte della Libertà, Marittima, Piazzale Roma, ecc…). Evidentemente andrebbe messa in conto la soluzione di varie problematiche viarie attraverso, ad esempio, il potenziamento del tratto di via Lungo Argine Brenta in Chioggia e la costruzione di una rotatoria di smistamento in corrispondenza all’incrocio fra la SS Romea e la stessa via Lungo Argine Brenta (vedi Figura 4).

Il nuovo approdo delle grandi navi risulterebbe collegato via mare con Venezia attraverso le Bocche di Chioggia, Malamocco o Lido ad esempio attraverso appositi traghetti destinati alla movimentazione del flusso turistico (vedi moli allo scopo destinati, punto C, Figura 2).

Attualmente il ponte della SS Romea sul fiume Brenta e il contiguo ponte ferroviario garantiscono ai natanti in transito una luce di passaggio limitata a poco meno di 3 m. Limitatamente a motoscavi o piccoli natanti il nuovo porto risulterebbe quindi collegabile alla Laguna attraverso il canale di Brondolo.

Risolvendo il problema della limitata luce di passaggio (in corrispondenza al citato ponte sulla SS Romea e sul contiguo ponte ferroviario) il nuovo porto, attraverso lo stesso fiume Brenta e previa costruzione di 4 nuove conche di navigazione, potrebbe essere collegato al nodo idraulico di Stra e da questo alla zona industriale di Padova e alla zona turistica della riviera del Brenta. Sarebbe altresì possibile l’accesso all’idrovia Fissero Tartaro Canalbianco attraverso l’idrovia Po-Brondolo. Già ora le merci vengono trasportate dal porto fluviale di Mantova, nel cuore della Pianura Padana, ai porti di Chioggia e Venezia su chiatte della capacità fino a 3.000 tonnellate, lunghe 95-110 m e larghe 11 m (carico assimilabile alla capacità di movimentazione garantita da circa 150 tir).

Secondo il Piano di Tutela delle Acque (PTA) della Regione Veneto le strade pubbliche e private sono escluse da vincoli di trattamento e di autorizzazione in relazione alla gestione delle acque meteoriche di dilavamento. In tal senso sono escluse anche aree a parcheggio o piazzali purchè non eccedenti determinate dimensioni areali.

Con queste tipologie di superficie le acque meteoriche di dilavamento possono essere recapitate  negli strati superficiali di suolo in assenza di adeguati recettori. Il recapito sugli strati superficiali di suolo è possibile purchè preceduto da idoneo trattamento in continuo di sedimentazione e se del caso di disoleatura (le condizioni che determinano la necessità di attivare procedure di disoleatura è la possibile presenza di sostanze di natura oleosa, a caratteristica non fortuita, che si possono depositare sulle superfici interessate dal drenaggio).

Va ricordato che le Norme Tecniche di Attuazione del PTA [art.16, c.1, l.d)] vietano la dispersione di acque meteoriche, anche nel primo suolo, all’interno delle zone di rispetto e salvaguardia delle acque destinate al consumo umano (es. pozzi di acquedotto o derivazioni acquedottistiche).  

La necessità di ulteriori trattamenti alle acque meteoriche di dilavamento è correlata alla non occasionalità e fortuità dell’eventuale presenza di sostanze pericolose di cui alle tabelle 3/A e 5 della parte III del D.L.vo 152/2006 e s.m.i. Se ad esempio l’acqua meteorica di dilavamento presenta persistente e non fortuito contenuto di ferro dovrebbe essere trattata prima di essere immessa nel corpo idrico recettore.

Alle precise condizioni sopra accennate, se gli strati superficiali di suolo sono caratterizzati da terreni con permeabilità non trascurabile e se la falda è adeguatamente profonda rispetto al piano campagna, può essere valutato il conferimento nel sottosuolo delle acque di pioggia da dilavamento previo trattamento di eliminazione del materiale trasportato in sospensione.

Viene di seguito illustrato un sistema di dispersione realizzabile assemblando semplici manufatti ordinariamente rintracciabili in commercio (caditoia dotata di sifone tipo “Padova”, tubazioni spiralate in PEAD per drenaggio, fogli di geotessuto, ecc…). Il sistema è tarato per occupare in pianta un’area minimale libera da sottoservizi pari a 110 x 90 cm2.

Il manufatto che ora illustriamo invia nel sottosuolo l’acqua di pioggia e permette la decantazione del materiale solido normalmente presente nei flussi originati da superfici stradali, residenziali e/o produttive/commerciali (in questo ultimo caso con attività che non devono essere comunque inquinanti).

In Figura 1 e in Figura 2 viene presentata la sezione longitudinale e trasversale del manufatto proposto.

L’acqua di drenaggio attraverso la caditoia M confluisce entro il pozzetto F dotato di vano/sifone per conseguire la separazione dal materiale sedimentabile. Si crea un sovralzo del pelo libero entro F e a seguire l’acqua viene immessa nel tubo H che collega il sifone del pozzetto-caditoia ad un volume disperdente D realizzato con frantumato di cava di pezzatura 16-32 mm.

Attraverso il foro N, predisposto nella parete che separa il vano F dal sifone, durante l’attività di manutenzione straordinaria del manufatto, potrà essere inserita una sonda con getto d’acqua in pressione ad interessare il cavidotto di dispersione in H, G e C. Quando le fessure che collegano C al corpo disperdente D risulteranno intasate sarà quindi possibile ripristinare lo smaltimento dell’acqua nel sottosuolo sotto e attorno al volume disperdente D. La frequenza degli interventi per l’inserimento dell’idrogetto e l’entità della rimozione del materiale sedimentato dipenderà dalle caratteristiche dell’area di drenaggio, dipenderà cioè dalla capacità dell’area di monte di rilasciare materiale insudiciante ed intasante durante gli eventi di pioggia.

L’ammasso disperdente D è separato dal terreno attraverso una stuoia di geotessuto B (destinata a separare il limite di scavo dal volume di dispersione).

La procedura costruttiva è di seguito articolata:

1) si scava una buca 110×90 cmxcm profonda 150 cm circa;

2) si stende e si costipa sul fondo uno strato di 10 cm di sabbia (vedi A);

3) si stende e si costipa un volume di 60x110x90 cmc di frantumato di frantoio 16-32 mm lavato (vedi D) con contestuale posa di spezzone di tubo corrugato microforato diametro 125 mm e lunghezza 65 cm (vedi C) da far passare successivamente su foro eseguito sul geotessuto di chiusura G;

4) sul geotessuto si esegue foro G e si richiude l’ammasso di frantumato D con sovrapposizione minima dei teli di almeno 20/30 cm;

5) viene fornito e posato uno strato di magrone di ripartizione E con spessore almeno 10 cm sopra il geotessuto e sul sedime del pozzetto-caditoia:

6) viene fornito e posato un pozzetto caditoia tipo “Padova” F;

7) viene fornito e posato un giunto diametro 125 mm al tubo corrugato G e uno spezzone diametro 125 mm di corrugato ammorsato a 45° (con malta) sul sifone del pozzetto/caditoia (vedi punto H);

8) viene fornito e posato del terreno arido di riempimento per chiudere lo scavo attorno alla caditoia (vedi punto I) fino a -20 cm dal piano campagna finito;

9) viene fornita e posata una caditoia a base piana del tipo a nido d’ape (punto M);

10) viene fornito e posato uno strato finale L di misto granulometrico stabilizzato o terra coltiva;

11) viene eseguito un foro N entro il pozzetto caditoia tipo “Padova” affinche’ la punta della lancia dell’idrogetto, durante le attività di manutenzioni, possa “entrare” nei tubi H e C.

Illustriamo ora una delle tante possibili modalità di dimensionamento del sistema di dispersione nel primo suolo dell’acqua di pioggia. Le ipotesi su cui basare la procedura di calcolo sono:

A) si ipotizza che eventuali livelli di falda freatica non creino disturbo ne arrivino a minare l’operatività del sistema di dispersione;

B) il terreno circostante il sistema di dispersione deve risultare permeabile. In genere è necessario che il terreno circostante sia caratterizzato da un coefficiente medio di infiltrazione KS pari ad almeno 10^-4-10^-3 m/sec e l’eventuale corrispondente frazione limosa sia in ogni caso trascurabile o inferiore al 5%. La conduttività idraulica KS dipende fortemente dalla temperatura (una diminuzione della temperatura da 25 a 5°C comporta un decremento del 40% della stessa conduttività idraulica);

C) la determinazione del valore massimo di superficie da drenare viene eseguita sulla base di curve segnalatrici di possibilità pluviometrica (CSPP) relative ad un tempo di ritorno degli eventi massimi annuali di precipitazione (in genere non inferiore a 50 anni).

Assegnata la CSPP, destinata a precisare la quantità di precipitazione da gestire, uno dei metodi di calcolo utilizzabili, e che qui presentiamo, comporta l’utilizzo ricorsivo della relazione:

V=J*A_I*t–KS*SC*t (1)

essendo

V il volume immagazzinabile all’interno del sistema pozzetto/caditoia drenante (m³);

J l’intensità di precipitazione (m/s);

A_I l’area “efficace” del bacino di monte;

t la durata della precipitazione critica (sec);

KS la conduttività idraulica (m/s);

SC l’effettiva superficie di infiltrazione (la base della campana di infiltrazione) in m².

Nel nostro caso il volume V è riempito con materiale in grado di garantire una data porosità N; avremo quindi che il volume effettivo V_E è pari al volume dei vuoti ovvero N*V.

Per stimare l’effettiva area di infiltrazione si utilizza la relazione

SC = A1*S_I^N1

essendo

S_I l’area di base dell’anello di dispersione,

A1 = 2740,5*KS^0,5086

ed

N1 = 0,0168*KS^-0,2893 .

Vedi Freni G., Oliveri E., Viviani G. “Infiltration facilities design: comparison between simplified approaches and detailed physically based modelling”, Novatech 2004.

E’ facile predisporre un piccolo modello di calcolo basato sull’uso iterativo della formula (1). Fissati i valori V, KS ed SC la relazione (1) viene applicata iterativamente fino a coprire tutti i tipi di pioggia (compresi ad esempio fra 10 min e 1440 min) arrivando a determinare il valore minimo raggiunto dal parametro A_I.

Nello schema raffigurato in Figura 1 e in Figura 2 il volume profondo garantito dal sistema di dispersione nel primo suolo è pari a

0,4*0,6*0,4+0,26*0,1*0,5+1,1*0,9*0,7*0,35 = 0,352 m³ .

Il valore 0,352 è stato ottenuto ipotizzando una porosità caratteristica dell’ammasso D pari a 0,35. Il perimetro dell’ammasso D ammonta a (1,1+0,9)*2=4 m a cui corrisponde una pianta “circolare” caratterizzata da un raggio pari a 0,64 m.

Riprendiamo alcuni valori caratteristici per KS:

KS = 10 m/s (ghiaia grossa granulometria 30-70 mm);

KS = 1 m/s (ghiaia grossa e pulita granulometria 20-30 mm);

KS = 0.1 m/s (ghiaia media e pulita granulometria 10-20 mm);

KS = 0.01 m/s (ghiaia media e sabbia grossa pulita granulometria 5-10 mm);

KS = 0.001 m/s (sabbia media pulita granulometria 1-5 mm);

KS = 0.0001 m/s (sabbia fine pulita granulometria 0.5-1 mm);

KS = 0.00001 m/s (sabbia molto fine e pulita granulometria 0.3-0.5 mm);

KS = 0.000001 m/s (sabbia finissima pulita granulometria 0.1-0.3 mm).

Nel modellino proposto è possibile tener conto degli invasi di superficie, ad esempio attraverso la formula di Onstad (1984):

VOL = 0,112*RR + 0,031*RR² – 0,012*RR*S

essendo

VOL il volume di storage espresso in cm;

RR l’indice di scabrezza della superficie, espresso in cm;

S il gradiente medio locale della superficie espresso in %.

Utilizziamo ora una CSPP a tre parametri del tipo h=a*t/(b+t)^c valevole per un tempo di ritorno di 50 anni, con h espresso in mm, t in ore.

Sia:

a=73,75,

b=0,307,

c=0,894,

col primo suolo caratterizzato da

KS=0,0001 m/s (sabbia fine pulita)

e indice di scabrezza della superficie di afferenza della caditoia caratterizzato dal valore

RR=1,5 cm.

L’utilizzo ricorsivo della (1) porta ai seguenti risultati:

– altezza di storage VOL: 0,23 cm ,

– durata della precipitazione critica: 11 min ,

– area massima servita dalla caditoia drenante: 91,6 m².

Una valutazione di massima circa la capacità di sedimentazione (quindi di rimozione delle particelle trasportare dalla pioggia nel sistema in parola) può essere eseguita utilizzando la legge di Stokes che permette di stimare la velocità di sedimentazione Vs:

Vs=((RO_S–RO_L) x g x D_P²) / (18 x M_U)

essendo

RO_S la densità media della particella,

RO_L la densità dell’acqua,

D_P il diametro della particella,

g l’accelerazione di gravità e

M_U la viscosità cinematica dell’acqua.

Se ci focalizziamo sulla capacità di separazione delle particelle con diametro D_P>0,2 mm si ottiene una velocità teorica di sedimentazione pari a Vs=1,1 cm/sec. Nel sistema qui proposto, all’interno della zona di sedimentazione, l’altezza massima dell’acqua al momento dello sfioro verso il comparto di infiltrazione può essere fissata in circa 30 cm; il tempo di sedimentazione è quindi stimabile in circa 27 sec. La superficie del comparto di sedimentazione vale 0,16 m² e per tale superficie la portata massima accettabile in entrata è pari a 0,011*0,16 ovvero 1,8 l/s.

Nell’esempio fatto, per una area servita di circa 90 m² e con coefficiente di deflusso unitario la portata media che defluisce alla caditoia è di circa 0,9 l/s (inferiore a 1,8).

Il tubo di drenaggio C (vedi Figura 1 e Figura 2) è bene abbia un tappo terminale e sia rigido per agevolare la stabilità dello stesso durante la posa e costipazione del frantumato D. Circa larghezza massima delle fessura di filtrazione è consigliabile non eccedere i 0,5-1 mm.

La valvola di ritegno o di non ritorno (check valve) è una valvola che permette un solo verso del flusso.

In idraulica le più comuni valvole di ritegno sono quelle a battente (indicate spesso col termine clapet o col termine flap gate). In presenza di una insufficiente pressione del flusso o con pressione negativa prevalente la valvola rimane chiusa. Con sufficiente pressione positiva la valvola si apre e il deflusso risulta libero.

Le valvole di ritegno permettono quindi di ottenere un sistema antiriflusso e vengono utilizzate normalmente in pozzetti o comunque in manufatti caratterizzati da parete rigida verticale o inclinata, ovvero installate su argini di canali di scolo o sulle estremità delle tubazioni di scarico.

La particolare geometria consente l’immediata apertura della valvola anche con un minimo flusso a monte ed una pronta chiusura in fase di riflusso. Normalmente il manufatto è completamente in acciaio inox (es. AISI 304 o AISI 316) con guarnizione di tenuta in gomma NBR; il fissaggio a parete è normalmente possibile con viti e tasselli.

Per condizioni di utilizzo molto gravose alcune valvole risultano strutturalmente rinforzate, con telaio autoportante, dotate di contrappeso regolabile e guarnizione intercambiabile.

Tra le principali condizioni di malfunzionamento c’è il trafilamento (quando il materiale intasante si interpone tra disco e base) e il bloccaggio (cattivo scorrimento del disco sulla guida, generalmente da imputare ad ossidazione fuori controllo). In determinate condizioni di installazione (ad es. in testata allo sbocco su sponda di canale e in direzione perpendicolare al flusso della corrente) il materiale trasportato in sospensione, durante gli eventi di piena, rischia di essere intercettato causando il blocco del movimento del disco anche in condizioni di magra (vedi Figura 1).

Tale evenienza potrebbe essere risolta in fase di progetto prevedendo l’installazione di una valvola di ritegno con copertura incorporata (vedi Figura 2 tratta da qui).

Una soluzione alternativa, possibile e conveniente particolarmente quando lo sbocco è già esistente e il clapet non risulta ancora installato, è quella di conformare la parte mobile della valvola di ritegno in modo tale da ridurre o annullare i pericoli correlati all’intercettazione e blocco del materiale trasportato in sospensione.

La parte mobile del clapet viene quindi allungata verso monte (vedi Figura 3) e il relativo supporto modificato di conseguenza (vedi Figura 4). In situazione di piena, quando la parte mobile risulta sollevata prevalendo la pressione positiva, la conformazione assunta dal disco impedisce che il materiale trasportato in sospensione venga intercettato e bloccato. In condizioni di magra, o quando la pressione negativa prevale, la parte mobile può quindi regolamente richiudersi garantendo il corretto funzionamento della valvola di ritegno.

La precedente Figura 5 visualizza l’installazione di un clapet, conformato nei termini descritti, in corrispondenza ad uno scarico fognario esistente.

Paron, 28/07/2020

E’ noto il grande problema del traffico pedonale a Venezia in situazioni di alta marea. Il Comune veneziano cerca di contenere il disagi utilizzando le cosidette passerelle mobili (vedi Figura 1).

Ma l’uso delle passerelle mobili comporta anche una serie di problemi:

1) è necessaria una gestione manuale delle passerelle (trasporto, messa a dimora, asporto) con conseguenti oneri economici con trascurabili;

2) è necessario un minimo di organizzazione nel preavviso/previsione dell’alta marea (in condizioni meteo particolari la posa potrebbe avvenire in ritardo…);

3) con lunghi periodi di acqua alta le passerelle rimangono in posto (con conseguenti problemi estetici, intralci, pericoli per usi non autorizzati, ecc…);

4) le passerelle garantiscono il servizio fino a una certa quota e non possono essere utilizzate per fronteggiare tiranti idrometrici maggiori. Per coprire quote idrometriche maggiori servirebbero passerelle modulari, in grado cioè di garantire il camminamento anche a quote superiori a 40-50 cm. Quindi le passerelle ordinarie possono coprire solo le alte maree minori;

5) con alte maree eccezionali le passerelle vengono coperte dall’acqua (a volte con problemi di galleggiamento);

6) per i prossimi decenni l’uso della passerella ordinaria può diventare obsoleto in quanto non adeguato a sopperire l’aumento della frequenza delle alte maree.

Si espone ora un modo diverso di affrontare il problema del traffico pedonale in condizioni di acqua alta; il sistema della passerella stanziale a scomparsa.

L’idea è molto semplice: utilizzare al posto della passerella convenzionale una passerella di tipo stanziale (ovvero installata permanentemente in un certo posto) ma a scomparsa (quindi non visibile in condizioni asciutte del suolo).

Viene sviluppato un piccolo progetto di fattibilità di cui ora forniremo le linee fondamentali. Utilizzeremo, nella descrizione, una serie di foto a carattere indicativo, tratte da alcuni prototipi virtuali allo scopo sviluppati.

Il progetto si basa su di un modulo di passerella lungo L=180 cm, largo B=120 cm, in grado di coprire una escursione massima di marea, netta sopra suolo, pari ad H=100 cm (vedi Figura 5).

Il modulo è composto da una parte scatolare fissa annegata nella pavimentazione e una parte mobile. La parte mobile presenta il lato superiore a vista, rifinito cioé con lastre di pietra del tipo ricorrente nelle pavimentazioni veneziane (vedi Figura 7).

In condizioni ordinarie la serie di moduli si intravvede appena sul selciato pedonale (vedi Figura 4) in quanto si notano esclusivamente i bordi delle lastre laterali in acciaio inox (vedi frecce grosse, Figura 3) ed il pozzettino di manutenzione (vedi freccia fina, Figura 3).

Non appena l’acqua invade il modulo (vedi sezione longitudinale, Figura 9) un sistema oleopneumatico attiva due martinetti bidirezionali che spingono, in modo controllato e lineare, con l’andamento del fronte liquido (indicativamente con velocità massime di 1 o 2 cm/min) la piastra superiore verso l’alto. Il movimento della piastra superiore comporta il movimento telescopico di una serie di lastre laterali accostate (vedi Figura 10). A titolo di esempio in Figura 11 viene simulato il livello di marea a quota +38 cm sul piano di calpestio.

Ogni modulo si muove per proprio conto (vedi Figura 12) e, fra modulo e modulo, si ha una distanza massima (vedi Figura 1) variabile fra 3 cm (posizione di riposo) e 6 cm (in condizioni di massima escursione verso l’alto). Tale aspetto è importante alla luce di problematiche di tipo antinfortunistico.

I moduli possono assumere varie configurazioni (vedi Figura 2, Figura 8 e Figura 12); dal semplice innalzamento della piattaforma superiore a qualche cm da terra, fino all’uscita completa della prima corona telescopica (+25 cm circa sul piano di calpestio) e così via sino all’elongazione massima di 100 cm.

Ogni modulo è a sè stante dal punto di vista costitutivo: comprende il circuito oleodinamico (vedi Figura 6), il materiale mobile in profilati e lamiere di acciaio inox, infine le piastre di ricoprimento e di base in calcestruzzo vibrocompresso.

Ogni modulo è altresì a se stante dal punto di vista funzionale: l’attivazione del servizio dipende da un sensore diverso per ogni modulo dimodoché è possibile ipotizzare la posa di passerelle stanziali a scomparsa anche in calli dotate di pendenze longitudinali non trascurabili.

Nell’elaborazione dell’idea si è tenuto conto di vari aspetti:

A) la passerella risulta modulare per agevolare la manutenzione ordinaria (ad es. asporto del polverino accumulato nel volume entro terra) e quella straordinaria. E’ possibile scollegare il sistema pneumatico di un modulo dal precedente e dal successivo e, in modo relativamente agevole (anche manualmente ma con la presenza minima di 4 operatori) è possibile estrarre il modulo e sostituirlo con un altro ovvero provvedere alla riparazione fuori terra;

B) un apposito chiusino con rivestimento a vista (quindi non percepibile in condizioni ordinarie) agevola la manutenzione del sistema pneumatico, agevola la pulizia dei depositi interni di materiale fino, permette di sollevare agevolmente il modulo, permette infine l’eventuale attivazione manuale ed isolata del modulo;

C) le pareti a movimento telescopico in lamiera di acciaio inox proteggono le parti interne da atti vandalici, sono sufficientemente robuste per resistere esse stesse ad atti vandalici, sono conformate in modo tale da limitare al minimo il passaggio di materiale grossolano (particelle di limo e argilla) e sono conformate in modo tale da aprirsi e chiudersi all’unisono con l’azione dei martinetti. L’eventuale inceppamenti nel movimento (accoppiato) è impedito da una apposita conformazione dei puntoni e tiranti interni;

D) la piastra superiore, in condizioni ordinarie, è allo stesso livello del terreno circostante e presenta a vista lo stesso tipo di pietra della pavimentazione (selciato). La piastra superiore è conformata in modo tale che le pietre di rivestimento possono essere asportate, rimesse, sistemate, fissate, senza intervenire sul modulo sottostante;

E) la geometria dei moduli, le interdistanze fra le lamiere di due moduli successivi, la velocità stessa di movimentazione, impediscono rischiosi incidenti anche in presenza di pedone sbadato o maldestro. Poiché la gestione delle passerelle stanziali a scomparsa sarà completamente automatizzata, questo aspetto antinfortunistico assume notevole importanza;

F) il tipo di sensore che attiva il movimento, il fatto che la parte interna è interessata dall’acqua al pari di quella esterna, la gestione oleopneumatica dei martinetti, sono stati messi a punto in modo tale da garantire omogeneità del movimento anche in presenza nei paraggi di forte moto dell’acqua di marea (onde secondarie in arrivo da canali, onde prodotte dal vento, onde prodotte dal passaggio di natanti e così via);

G) sono previsti materiali compatibili con l’aggressivo ambiente marino. Quindi acciai inox speciali, calcestruzzi additivati, malte bicomponenti, ecc… E’ quindi garantita nel tempo la durata di ogni modulo;

H) l’azione di sollevamento è accompagnata dalla successiva speculare azione di abbassamento (sempre indipendentemente dal carico) in quanto l’azione dei martinetti è bidirezionale, controllata e lenta. Il sistema oleopneumatico è studiato per altissime pressioni e bassissime portate di olio;

I) oltre ai carichi permanenti è previsto il carico accidentale da normativa corretto con coefficiente dinamico 1,5 (600 daN/mq);

L) le lastre laterali a movimento telescopico e la struttura interna possono resistere a carichi trasversali non insignificanti (conseguenti, ad esempio, a scontri con barche alla deriva durante l’acqua alta);

M) è prevista l’attivazione automatica di ogni modulo (in funzione del livello dell’acqua risalente), ma è anche possibile l’attivazione manuale (l’operatore agisce direttamente sul sistema previa apertura del chiusino nascosto). Ciò può essere utile durante le manutenzioni;

N) la conformazione del modulo agevola la manutenzione straordinaria per asportare il deposito di sedimento (ad esempio, una volta ogni 2 anni, ogni modulo può essere riempito di acqua e svuotato repentinamente con pompa);

O) le pareti a movimento telescopico sono conformate in modo tale da impedire l’ingresso di corpuscoli superiori a 3-4 decimi di millimetro. L’inceppamento è un evento praticamente impossibile in quanto corpi grossolani (sabbie) non possano interessare l’interno del modulo;

P) il sistema di sollevamento/abbassamento del basamento superficiale (sempre parallelamente al terreno anche in caso di azione disomogenea dei martinetti) permette di annullare possibili inceppamenti nello scorrimento delle lastre telescopiche laterali (sia in sollevamento che in abbassamento);

Q) ogni modulo, quando attivo, è sempre pieno d’acqua. Non c’è quindi il rischio connesso a sollecitazioni secondarie dovute alla spinta archimedea;

R) ogni modulo è facilmente asportabile (anche manualmente con presenza minima di 4 operai) e quindi è possibile facilmente intervenire su sottoservizi esistenti (parallelismi e attraversamenti) o prevederne di nuovi senza vincoli di posa;

S) ogni mudulo presenta un approfondimento massimo di circa 35 cm, non c’è quindi interferenza irrisolvibile con sottoservizi esistenti;

T) le misure standard di ogni modulo agevolano la progettazione dei punti di attacco a percorsi pedonali elevati (è possibile gestire fino a tre livelli di gradino, con passaggi garantiti larghi minimo 60 cm). I collegamenti a rampe o a gradini di ponti sono quindi sempre possibili;

U) il controllo centralizzato interessa tratti significativi di passerelle stanziali a scomparsa (qualche centinaio di metri possano essere gestiti da una sola centralina di gestione dell’olio);

V) in caso di mancanza di tensione, il movimento della passerella stanziale a scomparsa si congela nella situazione in cui è venuta meno la corrente;

X) i moduli possono essere dotati, con spesa contenuta, di opportune valvole che impediscono fuoriuscite incontrollate di olio in caso di rottura dei tubi di adduzione (ad esempio per lavori di scavo) o a seguito di deterioramento dei tubi stessi;

Y) il sovradimensionamento nei carichi di progetto permette di affrontare con sicurezza qualsiasi sollecitazione che possa interessare il modulo (sia nella condizione di stabile affossamento nel terreno, sia quando la pedana raggiunge il livello di sicurezza e ovviamente anche nelle situazioni intermedie, quando cioè avviene la movimentazione vera e propria).

In Figura 13 si propone una piccola gif animata per chiarire funzionalità e operatività della passerella stanziale a scomparsa.

Paron, 07/07/20

In un misuratore a risalto avviene un cambiamento di regime da corrente lenta a veloce e, a seguire, un ritorno allo stato di corrente lenta tramite risalto. La corrente veloce e il risalto conferiscono al misuratore carattere semimodulare.

Per via analitica è possibile determinazione la curva delle portate. Per un manufatto idraulico di questo genere, non è generalmente necessario eseguire una taratura in laboratorio su modello o prototipo; in questo caso si deve accettare una approssimazione sulla misura che si stima variare fra il 2 e il 4%.

Consideriamo ora un canale esistente (vedi Figura 2) e ipotizziamo che non sia possibile impostare un salto di fondo significativo. Di seguito facciamo riferimento alla simbologia adottata dal prof. Giulio De Marchi nella nota Dispositivi per la misura della portata dei canali con minime perdite di quota, L’Energia Elettrica, gennaio 1936, pag. 6 (vedi Figura 1 seguente).

Sia quindi q la portata, k l’altezza critica nella sezione A-A, g la costante di gravità ed l la larghezza del restringimento. Per lo stato critico vale la relazione

k = (q²/(g_*l²))^1/3 ___________________________________________[1]

Tra le sezioni O-O e A-A, trascurando le perdite, vale la relazione

h_m + v_m²/(2g) = 3k/2 _______________________________________[2]

essendo h_m il carico sul misuratore e v_m la velocità media nella sezione O-O.

Sfruttando l’equazione di continuità ed indicando con A(h_m+a) l’area della sezione liquida nella sezione O-O corrispondente al livello

h_m+a ,

essendo a la soglia del misuratore, si può scrivere

h_m + (k³gl²)/(2gA²(h_m+a)) – 3k/2 = 0 . ________________________[3]

Un possibile procedimeno di calcolo per determinare la curva delle portate deriva dai seguenti passaggi:

1°) si fissa h_m ( … fino a coprire l’altezza desiderata);

2°) si determina A(h_m+a);

3°) si risolve l’equazione di terzo grado [3] ottenendo l’incognita k;

4°) si determina la portata q tramite la [1];

5°) si aggiorna h_m ritornando al punto 1°).

Nel punto 3°) la relazione [3] ammette tre radici reali di cui una negativa e due positive. Viene scelta delle due positive la minore (valore compreso fra 0 e h_m). La radice maggiore fornirebbe infatti il valore di k, e quindi di q, che corrisponde ad una corrente veloce in arrivo per il livello h_m.

La procedura illustrata sottintende 3 semplificazioni fondamentali:

a) le perdite fra la sezione O-O e la sezione A-A si ritengono trascurabili;

b) la pressione è distribuita idrostaticamente tra la sezione O-O e la sezione A-A;

c) il coefficiente di Coriolis nella sezione O-O è pari a 1 (ipotesi plausibile per l’azione regolarizzatrice indotta dal tronco convergente) .

I calcoli risultano validi entro il limite modulare, cioè fino a quando il risalto, che interviene nel tratto divergente della strozzatura, si mantiene a distanza dalla sezione A-A tale da non esercitare alcuna influenza sulla dinamica del flusso nella stessa sezione. Se non stimiamo la relazione fra portata e limite modulare si presuppone che il fenomeno non venga mai influenzato dalle condizioni di valle.

Il misuratore a risalto che stiamo considerando nella presente nota, deve essere inserito su un canale esistente (vedi sezione tipo in Figura 2) caratterizzato da debole pendenza con una portata massima di circa 1000 l/s.

Se ipotizziamo che la perdita complessiva del misuratore al limite di sommergenza sia 15 cm la larghezza in sezione ristretta di primo tentativo risulta

l = 1/3_*(3)^1/2_*0,15_*(9,81_*0,15)^1/2 = 1,058 m .

Fissiamo quindi la larghezza nel valore 1 m; la soglia viene invece fissata in 22,5 cm in modo da essere contenuta nella forma del fondo (vedi Figura 2).

Secondo letteratura, per misuratori a risalto di tipo standard in canali a sezione rettangolare, dovremmo quindi derivare i seguenti valori:

1) soglia 2,1/6 = 0,35 cm;

2) larghezza restringimento 2_*2,1/3 = 1,4 m;

3) lunghezza strozzatura iniziale 2,1/2 = 1,05 m;

4) lunghezza parte ristretta 2_*2,1/3 = 1,4 m;

5) lunghezza risagomatura finale 4_*2,1/5 = 1,68 m .

E’ stato predisposto un piccolo programma in liguaggio Basic che ci permette di acquisire i risultati per una larghezza del restringimento fissata nel valore 1 m (vedi successive Figure da 3 a 6).

La seguente Figura 7 illustra i risultati dell’elaborazione. Si osservi come il carico massimo si ottiene, in corrispondenza alla portata massima, con h_m pari a circa 70 cm.

Utilizzando i risultati del dimensionamento idraulico (vedi Figura 7) è possibile ricavare tutti i dati relativi al dimensionamento geometrico finale da dare al misuratore (richiamiamo la simbologia di Figura 1):

a) soglia a pari a 22,5 cm;

b) larghezza del restringimento l pari a 100 cm;

c) lunghezza D₁ pari a 0,5L ovvero 0,5_*2,2 = 110 cm (per esigenze costruttive valore portato a 130 cm);

d) lunghezza D₂ pari a 2h_m ovvero 2_*70=140 cm;

e) lunghezza D₃ pari a 1,1_*L ovvero 1,1_*220 = 240 cm circa (per esigenze costruttive tale valore viene portato a 280 cm).

La Figura 7 tabella il carico del misuratore riferito alla soglia (h_m), riferito al fondo del canale (h_f) e la portata teorica corrispondente (espressa in m³/s, l/s e m³/h). Risultano inoltre tabellate le velocità nella sezione a monte O-O (v_m) e nella sezione di controllo A-A (v_c).

Le successive Figura 8, Figura 9 e Figura 10, illustrano rispettivamente la pianta, la sezione longitudinale in mezzeria e la vista frontale del canale Venturi calcolato, con il posizionamento indicativo del misuratore di livello.

La seguente Figura 11 presenta in brogliaccio le relazione utilizzate per il calcolo dell’area liquida in funzione del carico e della geometria del canale (è possibile derivare le relazioni utilizzate nel listato di cui alle Figure 3, 4, 5 e 6).

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Paron, 24/06/2020

IL PROBLEMA

Nel mondo esistono circa 3500 specie di zanzare (una sessantina in Italia). Le zanzare hanno un corpo lungo da 3 a 10 mm. Il ciclo di riproduzione può svilupparsi con una sola generazione l’anno ovvero con più generazioni (in questo ultimo caso possiamo avere anche 15 generazioni l’anno). L’intera fase di sviluppo si svolge generalmente nell’acqua, in un intervallo di tempo di durata subordinata alle condizioni climatiche locali. La durata del ciclo di sviluppo varia da 4 giorni a 1 mese. In genere i maschi hanno una vita di 10-15 giorni, mentre le femmine vivono da circa 1 mese nelle generazioni estive e 4-5 mesi nel caso di femmine svernanti.

Le ovature a seconda delle specie possono essere isolate e/o sparse ovvero aggregate in piccole galleggianti di decine o centinaia di uova; il numero di uova deposte varia da specie a specie (da 100-150 a 500 uova). Il completamento della maturazione delle uova ha luogo solo dopo che la zanzara femmina ha assunto un pasto di sangue (ricordiamo che durante il pasto la zanzara “marca” l’ospite che ha subito la puntura lasciando sostanze attrattive che attirano altre femmine di zanzara).

L’attività degli adulti di zanzara mostra in genere uno o due picchi giornalieri di massima intensità alternati a fasi di riposo; abbiamo picchi nelle ore notturne, dal crepuscolo all’alba, ma in alcune specie l’attività interessa anche le ore diurne. Alcune specie di zanzare hanno un raggio di azione molto stretto (da decine a centinaia di metri), altre specie sono invece in grado di spostarsi anche su grandi distanze. La velocità in volo può variare da 1 a 5 km/h. La zanzara effettua un pasto di sangue in corrispondenza ad ogni ovatura (anche 5 mg per una sola puntura).

L’habitat delle zanzare è rappresentato sia da piccole quantità di acqua stagnante sia da grandi aree umide; risultano colonizzabili sia le acque dolci sia quelle salmastre. Nelle aree urbane diverse specie di zanzara si sono adattate sfruttando le opportunità offerte laddove vi è la possibilità che si formi un ristagno idrico di una certa durata.

La puntura delle zanzare non è di per sé particolarmente dannosa; in Europa l’importanza delle zanzare è soprattutto legata alla trasmissione di malattie a carico degli animali domestici ed alla molestia arrecata alle persone. Il rischio medico-sanitario associato alle zanzare e la molestia che questi insetti producono, sono alla base degli interventi finalizzati, se non a sradicarle, quanto meno a limitarne la proliferazione o gli attacchi.

Una lotta contro la proliferazione delle zanzare è efficace quando si ottiene la rimozione delle cause che possono creare condizioni per la formazione di temporanei microambienti acquatici atti ad agevolare l’ovulazione dei fastidiosi insetti. Illustriamo ora PozzettoSfera ovvero un dispositivo che può impedire alle zanzare adulte l’uso del fondo dei pozzetti di fognatura per deporre le proprie uova.

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IL DISPOSITIVO

PozzettoSfera è un manufatto che permette la gestione selettiva del passaggio dell’acqua piovana nelle caditoie stradali.

Si definiscono caditoie stradali i dispositivi che captano le acque defluenti nelle cunette poste nelle carreggiate urbane. Le caditoie sono costituite da una luce d’intercettamento, da un pozzetto sottostante e da una condotta trasversale alla strada che le collega al più vicino canale di fognatura.

L’uso di PozzettoSfera permette di ottenere, sia per i pozzetti-caditoia esistenti che per quelli di nuova costruzione, i seguenti obiettivi:

• agevolare il confinamento, a secco, degli odori di fogna;
• impedire l’ingresso/uscita di piccoli animali al/dal fondo del pozzetto-caditoia;
• impedire il deposito di uova di insetti sul fondo del pozzetto-caditoia;
• ridurre drasticamente l’ingresso della luce solare al fondo del pozzetto.

Con il confinamento a secco si evita la sistematica presenza del cuscino d’acqua tipico dei comuni sistemi a sifone utilizzati nei pozzetti per annullare o ridurre le trasmissioni di odori sgradevoli verso l’ambiente esterno, particolarmente nelle fognature destinate a gestire contemporaneamente il flusso di acqua nera e il flusso di acqua di pioggia.

Con PozzettoSfera piccoli animali quali lucertole, ratti e topi, insetti, non possono uscire/entrare dal/nel fondo del pozzetto-caditoia. In particolare l’impossibilità di ingresso/uscita di insetti implica che non possono verificarsi depositi di uova sulle acque stagnanti presenti sul fondo dei pozzetti; si ha quindi il particolare vantaggio di annullare l’annidamento e riproduzione delle zanzare.

PozzettoSfera impedisce alla luce solare di arrivare copiosamente al fondo del pozzetto riducendo drasticamente l’attività batterica aerobica e la crescita di micro-organismi.

PozzettoSfera è composto:

1) da una sfera cava dotata di peso specifico notevolmente inferiore a quello dell’acqua (vedi Figura 1);

2) da una lastra (vedi Figura 1) dotata di foro circolare avente diametro minore del diametro della sfera e opportune aste metalliche (vedi Figura 1) destinate a limitare gli spostamenti orizzontali della sfera stessa.

Quando la caditoia non riceve acqua la sfera chiude il foro (vedi Figura 2)

e ciò impedisce il passaggio di odori, luce solare e animali.

Quando la caditoia riceve  acqua di pioggia in quantità elevata la sfera si alza per spinta archimedea (vedi Figura 3)

permettendo il deflusso verso il fondo del pozzetto. Quando arriva poca acqua di pioggia sopra la lastra si forma in cuscino d’acqua di limitata altezza che defluisce lentamente al fondo del pozzetto attraverso piccole fessure posizionate sul perimetro del foro della stessa lastra.

PozzettoSfera deve essere installato in pozzetti-caditoia per acqua di pioggia ove le acque in transito siano prevedibilmente prive di sostanze colloidali in quantità elevata e con ridotto rischio di trasportare in sospensione oggetti voluminosi. Per tale motivo la caditoia ove installare PozzettoSfera deve essere destinata a drenare superfici pavimentate rifinite in asfalto, pietra, porfido, calcestruzzo o comunque rifinite con rivestimento di tipo impermeabile; dette superfici devono essere prive di terreni o particelle fini colloidali in quantità elevata e a rischio dilavamento (come depositi di terra fine, accumuli di sabbia, accumuli di materiale organico, ecc…). Preferibilmente il pozzetto dove inserire PozzettoSfera dovrebbe essere dotato di caditoia a nido d’ape (le caditoie a feritoia agevolano maggiormente l’ingresso di materiali intasanti).

E’ sconsigliabile installare PozzettoSfera in pozzetti-caditoia per i quali sono prevedibili rarissime immissioni di acqua di pioggia. L’immissione dell’acqua di pioggia permette infatti l’azione pulente dei bordi del foro centrale della piastra e l’azione pulente della superficie della sfera; con l’immissione di acqua di pioggia vengono inoltre ridotti i rischi di formazione di depositi stabili di materiale intasante sulla superficie della piastra. La perdurante mancanza di acqua di pioggia in transito agevola la sedimentazione permanente di materiale sulla superficie della piastra ed aumenta il rischio di blocco del movimento della sfera.

Se il carico d’acqua sopra la caditoia assume proporzioni catastrofiche (ad esempio fenomeni alluvionali che comportano un tirante idrico sull’estradosso della caditoia maggiore di circa 5-10 cm) esiste il rischio di blocco del movimento della sfera e quindi di blocco del deflusso verso il fondo del pozzetto. Per tale motivo é sconsigliabile installare PozzettoSfera in pozzetti-caditoia vistosamente sottodimensionati in relazione all’area afferente da drenare.

Nei casi dubbi, per tener conto delle sopracitate controindicazioni, si consiglia l’attivazione di un sito di prova su cui sperimentare il comportamento di un paio di PozzettoSfera per un periodo non inferiore ad almeno 12/24 mesi.

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MODALITA’ DI INSTALLAZIONE

Passaggio 1)

Valutare innanzitutto l’idoneità del pozzetto ad ospitare PozzettoSfera (vedi i limiti di utilizzo accennati in precedenza. Rimuovere la caditoia (Figura 4).

Passaggio 2)

Controllare la sezione interna del pozzetto. A seconda della sezione andrà scelto il modello appropriato di PozzettoSfera.

Passaggio 3)

Controllare l’idoneità della luce di accesso. La sezione netta lasciata dal supporto in ghisa della caditoia deve permettere il passaggio di PozzettoSfera (vedi Figura 5).

Passaggio 4)

Controllare l’assenza di disallineamenti significativi fra le pareti interne del pozzetto ed i corrispondenti  spigoli interni del supporto in ghisa della caditoia (deve essere garantita la possibilità di poter movimentare e posizionare correttamente PozzettoSfera). Controllare inoltre che il sistema di scarico del pozzetto non sia troppo alto: il punto più alto del tubo di scarico sul fondo del pozzetto deve trovarsi ad una distanza dell’intradosso della caditoia superiore da quella del punto di fissaggio dei supporti di almeno 2 cm (vedi Figura 6).

Passaggio 5)

Pulire fondo e pareti del pozzetto da residui e sfridi di malta. Segnare i punti di posizionamento dei tasselli. Utilizzando un trapano a basso voltaggio ed a percussione creare 1 foro con punta da 9 mm sulla mezzeria di ogni lato interno del pozzetto esattamente alla distanza dalla parte centrale dell’intradosso della caditoia fissata dal modello da installare di PozzettoSfera (vedi Figura 7).

Passaggio 6)

Fissare i 4 supporti (tasselli a occhiello posizionati orizzontalmente). Se i fori sono stati eseguiti inclinati piegare ogni singolo occhiello per renderlo orizzontale (vedi Figura 8).

Passaggio 7)

Inserire delicatamente la piastra forata entro il pozzetto. La presenza della guarnizione EPDM ai bordi dovrebbe facilitare l’operazione in quanto la sezione rigida della piastra presenta dimensioni inferiori alla larghezza interna del pozzetto. Al contempo la presenza di “funghetti” nella parte terminale delle astine riduce il rischio di subire abrasioni e tagli alle mani e agli arti (vedi Figura 2).

Passaggio 8)

Controllare che PozzettoSfera risulti perfettamente orizzontale ed “appoggiato” su tutti i tasselli a occhiello (vedi Figura 9).

Passaggio 9)

Assicurarsi che i bordi della piastra in gomma EPDM risultino rivolti verso la parte alta del pozzetto. In tal modo si evitano ristagni d’acqua ai bordi della piastra (vedi Figura 10).

Passaggio 10)

Inserire nel pozzetto la sfera e posizionare la stessa sfera sopra il foro centrale della piastra (vedi Figura 2).

Passaggio 11)

Accertarsi della corretta installazione e del corretto funzionamento di PozzettoSfera svuotando un secchio d’acqua dentro il pozzetto-caditoia. La palla deve ritornare nella posizione originale di chiusura del foro (vedi Figura 11).

Passaggio 12)

Riposizionare la caditoia a chiusura del pozzetto (Figura 12) e programmare gli interventi di manutenzione. Inizialmente la frequenza degli interventi di manutenzione deve essere impostata su valori elevati; con l’andar del tempo, a seconda del comportamento del sistema con riferimento al rischio intasamento, la frequenza di manutenzione potrà essere via via minore.

Paron, 25/3/2020

Nei territori con strati superficiali di suolo a permeabilità elevata è possibile conferire nel sottosuolo le acque di pioggia previo trattamento delle stesse per l’eliminazione del materiale trasportato in sospensione.

I pozzi di infiltrazione (vedi Figura 1) sono realizzati assemblando semplici manufatti prefabbricati in calcestruzzo (piastre circolari, anelli di dispersione perdenti, anelli a tenuta). Tale manufatto oltre ad avviare nel sottosuolo l’acqua di pioggia deve permettere la decantazione del materiale solido normalmente presente nei reflui di fognatura bianca originati da superfici residenziali e/o produttive/commerciali (in questo ultimo caso con attività necessariamente non inquinanti). Si espone ora una possibile soluzione ad abbinare volumi di dispersione con volumi di decantazione.

L’acqua di drenaggio viene fatta confluire ad un vano interrato V1 composto da anelli a tenuta C e da due piastre di copertura B (vedi Figura 2 e Figura 3); ambedue le piastre sono dotate di aperture per la manutenzione (a piano campagna un passo d’uomo D presidiato da un chiusino A e sul fondo della vasca V1 un chiusino in calcestruzzo I).

Il numero minimo di anelli a tenuta tipo C è normalmente 2, ma potranno prevedersi altri anelli in funzione del valore della quota di scorrimento del tubo F in arrivo rispetto al piano campagna (Ht). Sulla piastra inferiore B viene ricavato un ulteriore foro su cui si inserisce uno spezzone di tubo avente diametro pari a 1,5 volte quello del tubo in arrivo (tubo H); il tubo H permette il collegamento fra vano superiore V1 e vano inferiore V2. Il vano inferiore V2 (vedi Figura 4) è formato da anelli di dispersione L appoggiati su un cordolo N in calcestruzzo armato.

Il funzionamento del manufatto così assemblato è semplice: quando l’acqua di pioggia in arrivo dal tubo F entro il vano V1 supera l’altezza del tubo H (indicata con Hs) inizia a sfiorare entro il tubo H e passa alla camera inferiore V2; il tempo di permanenza dell’acqua di pioggia nella camera superiore V1 permette la separazione della parte solida presente sul refluo in arrivo (deposito sedimento indicato con G). Procederemo ora a determinare le modalità di dimensionamento del pozzo perdente. Le ipotesi su cui si basa la procedura sono:

1) si ipotizza che eventuali livelli di falda freatica non creano disturbo ne arrivano a minare l’operatività del pozzo perdente. L’ipotesi è plausibile soprattutto in territori ove le vie d’acqua risultano fortemente “incassate” rispetto al contesto morfologico circostante;

2) il terreno circostante il pozzo di dispersione risulta permeabile. Ai fini della presente nota ipotizziamo che il terreno circostante sia caratterizzato da un coefficiente medio di infiltrazione Ks pari a 5*10^-5 m/sec = 5*10^-3 cm/sec (valore caratteristico per sabbia fine). Ricordiamo che la conduttività idraulica Ks dipende fortemente dalla temperatura (una diminuzione della temperatura da 25 a 5°C comporta un decremento del 40% della stessa conduttività);

3) la determinazione dei parametri di dimensionamento deve essere eseguita sulla base di curve di possibilità pluviometrica valevoli per il territorio di posa del disperdente relativamente a tempi di ritorno degli eventi massimi annuali di precipitazione almeno non inferiori a 50 anni.

DIMENSIONAMENTO DEL VANO DI DISPERSIONE

Per il dimensionamento degli anelli di dispersione nel vano inferiore V2 si esegue una comparazione fra il flusso di acqua di pioggia in arrivo, il coefficiente medio di conduttività idraulica Ks relativo al suolo nell’intorno del pozzo ed il volume immagazzinabile. Facciamo riferimento allo schema rappresentato nella Figura 5 seguente.

Assegnato il tempo di ritorno T_R della precipitazione, e quindi le curve di possibilità pluviometrica che regolano la quantità di precipitazione da trattare, uno dei metodi di calcolo più utilizzati comporta l’utilizzo ricorsivo della relazione:

V=J*Ai*t–Ks*Sc*t                     (1)

essendo V il volume massimo immagazzinabile all’interno del pozzo di infiltrazione (m³); J l’intensità di precipitazione (m/s); Ai l’area “efficace” del bacino drenato (ovvero l’area “ridotta” del bacino drenato a coefficiente di deflusso fittizio pari a 1);  t la durata della precipitazione critica (sec);  Ks la conduttività idraulica (m/s); Sc l’effettiva superficie di infiltrazione (base della campana di infiltrazione) in m².

Qualora il volume V sia riempito con materiale in grado di garantire un porosità N avremo Ve = volume effettivo = volume dei vuoti = N*V. Tale relazione fra volume effettivo e volume totale risulta utile per tener conto della presenza di eventuali ammassi granulari sotto il volume di dispersione V2 (vedi Figura 2).

Per stimare l’effettiva area di infiltrazione si utilizzare la relazione

Sc=A₁*Si^N1

essendo Si l’area di base dell’anello di dispersione,

A1=2740,5*Ks^0,5086

ed

N1=0,0168*Ks^-0,2893 .

… vedi l’articolo di Freni G., Oliveri E., Viviani G., “Infiltration facilities design: comparison between simplified approaches and detailed physically based modelling”, Novatech 2004 …

Ai fini della presente nota consideriamo ora i dati di precipitazione  relativi alla stazione pluviometrografica di Bassano del Grappa (VI); dati opportunamente rielaborati in modo da determinare per il tempo di ritorno di 50 anni le curve di precipitazione espresse nella formula monomia

h=atⁿ .

Le curve vengono ricavate per precisi intervalli temporali e di conseguenza vengono determinate varie coppie di valori a ed n eseguendo i calcoli statistico-probabilistici adottando la funzione di probabilità EV1 con adattamento al campione secondo i momenti pesati in probabilità.

Riassumiamo di seguito i risultati delle elaborazioni (R=coefficiente di correlazione):

per durate fra 15 e 45 min: h=66,27t^0,560 con R=1

per durate fra 30 e 60 min: h=64,22t^0,498 con R=0,999

per durate fra 45 e 180 min: h=61,72t^0,232 con R=0,983

per durate fra 60 e 360 min: h=63,80t^0,199 con R=1

per durate fra 180 e 720 min: h=59,89t^0,245 con R=0,996

per durate fra 360 e 1440 min: h=53,44t^0,297 con R=1 .

E’ stato infine predisposto infine un piccolo modello di calcolo basato sull’uso ricorsivo della formula (1); fissati i valori Ai, Ks e Sc la relazione (1) è stata applicata iterativamente fino a coprire tutti i tipi di pioggia compresi fra 10 min e 1440 min arrivando parallelamente a determinare il valore massimo raggiunto dal parametro V. I risultati delle elaborazioni sono riassunti nel grafico evidenziato nella seguente Figura 6.

L’uso del diagramma in Figura 6 è immediato. Una volta definita l’area impermeabile di monte è possibile determinare facilmente la combinazione fra diametro interno D degli anelli disperdenti e l’altezza H (parte effettivamente disperdente) del pozzo. Si rimanda il lettore all’esempio applicativo presentato alla fine della nota.

DIMENSIONAMENTO DEL VANO DI SEDIMENTAZIONE

Dimostreremo ora che il dimensionamento idraulico permette indirettamente il corretto dimensionamento del volume V1 (vedi Figura 3) dove avviene la sedimentazione del materiale trasportato in sospensione. Si dimostrerà in particolare che, tenendo conto della geometria dei manufatti prefabbricati presenti in commercio, una volta dimensionato il comparto di infiltrazione V2 risulta allo stesso modo dimensionato anche il comparto di sedimentazione V1.

Il dimensionamento del comparto di sedimentazione  viene eseguito utilizzando la legge di Stokes; la legge di Stokes permette di stimare la velocità di sedimentazione Vs:

Vs=((RO_S–RO_L)xgxD_P²)/(18xM_U)

essendo RO_S la densità media della particella, RO_L la densità dell’acqua, D_P il diametro della particella, g l’accelerazione di gravità e M_U la viscosità cinematica dell’acqua. Ponendo come obiettivo la separazione delle particelle con diametro D_P>0,2 mm si ottiene una velocità teorica di sedimentazione pari a Vs=1,1 cm/sec; nel nostro caso all’interno del comparto di sedimentazione (definito dall’anello più basso che compone il volume V1, vedi Figura 3) l’altezza massima dell’acqua al momento dello sfioro verso il comparto di infiltrazione è pari a circa 45 cm

… in genere Ha (vedi Figura 2 o Figura 3) è pari a 50 cm (misura commerciale); Hs può essere dell’ordine dei 45 cm, Ht dell’ordine dei 55 cm e Hp dell’ordine dei 60 cm …

e quindi il tempo di sedimentazione è stimabile in 41 sec. La superficie del comparto di sedimentazione minima, tale da garantire un carico superficiale minore della velocità di sedimentazione, vale 0,502 m² per l’anello di dispersione da 80 cm di diametro, 0,785 m² per l’anello con diametro 1 m, 1,767 m² per il diametro 1,5 m; 3.142 m² per il diametro 2 m ed infine 4,909 m² per il diametro 250 cm. Per tali superficie la portata media massima accettabile in entrata è pari a 0,011*(3.141592*Da²/4).

In definitiva abbiamo 5,5 l/s per il diametro 0,8 m; 8,6 l/s per il diametro 1 m; 19,4 l/s per 1,5 m di diametro; 34,5 l/s per il diametro 2 m ed infine 54 l/s per l’anello da 250 cm. Considerando una intensità di pioggia di 0,10 m/ora = 0,027 mm/sec ed un coefficiente di deflusso unitario, alle portate sopraesposte corrispondono secondo il metodo della corrivazione le superfici drenanti rispettivamente di 198 m², 310 m², 698 m², 1242 m² e 1944 m².

Come di può facilmente osservare detti valori sono sempre maggiori dei corrispondenti valori di area drenante gestita dagli anelli di dispersione fino alla profondità di 6 m (vedi  grafico in Figura 6) e quindi il comparto di sedimentazione nei termini proposti in Figura 3 risulta sempre adeguato allo scopo.

CARATTERISTICHE DEI MANUFATTI CHE FORMANO IL DISPERSORE

Tubo di immissione F. Il tubo F dovrà essere sufficientemente grande da facilitare la manutenzione periodica (almeno 150-250 mm di diametro) e dovrà avere un pendenza sufficiente a impedire il deposito di sedimenti (almeno 1 cm per m). Nella vasca di decantazione V1 il tubo F dovrà sporgere di qualche decina di centimetri in modo che lo scarico sia più vicino possibile al centro della vasca.

Vano di decantazione. E’ rappresentato dal volume V1 formato dagli anelli a tenuta C visualizzati in Figura 2 e in Figura 3; gli anelli a tenuta C si appoggiano sulla piastra B che copre il vano di infiltrazione e a loro volta sono coperti da una piastra B di copertura a piano campagna. L’accesso al vano di decantazione V1 dovrà essere facilitato in modo da poter celermente provvedere all’asporto del materiale sedimentato (deposito G); per tale motivo si può prevedere un accesso D avente diametro minimo 600 mm (se circolare) o lato minimo 600 mm (se quadrato). Il volume di decantazione entro il vano V1 è limitato dall’altezza Hs oltre il cui valore l’acqua comincia a tracimare attraverso il tubo H al vano inferiore di infiltrazione V2. Il volume offerto da Hs nella gran parte dei casi é sufficiente a garantire il deposito del materiale grossolano. La frequenza degli interventi per la rimozione del materiale sedimentato G dipenderà dalle caratteristiche dell’area di drenaggio, dipenderà cioè dalla capacità dell’area di monte di rilasciare materiale sedimentabile durante gli eventi di pioggia.

Vano di filtrazione. E’ rappresentato dal volume V2 racchiuso dagli anelli di dispersione L visualizzati in Figura 4; al vano di infiltrazione si potrà accedere attraverso il passo d’uomo D a mezzo del sigillo I.

E’ consigliabile che il pozzo di infiltrazione sia sempre posizionato con molta attenzione rispetto ad edifici, corsi d’acqua o altri pozzi vicini; in via del tutto cautelativa sarà bene che il manufatto sia posizionato almeno a 4-6 m da edifici, almeno a 20-30 m da corsi d’acqua ed almeno 15-20 m da pozzi.

Vediamo altri elementi caratteristici:

Geotessuto. Una stuoia di geotessuto P deve separare il limite di scavo O dal manufatto di infiltrazione; il geotessuto deve inoltre rivestire gli anelli di dispersione  e separare gli ammassi granulari realizzati con ghiaietto 20/30 dal terreno arido di riporto e sottofondo S.

Sottofondo in materiale granulare. La realizzazione dell’ammasso granulare di altezza Hg non è un particolare obbligatorio e quindi se ne può fare a meno. Va considerato però che se il riempimento viene eseguito con ghiaietto 20/30 mm per l’ammasso si può stimare una porosità pari a 0,4 (rapporto fra il volume dei vuoti entro l’ammasso e il volume totale). Quindi il volume identificato da Hg e dal diametro Da corrisponde ad un ulteriore anello di dispersione avente altezza pari a Hg*0,4.

Tubo di troppo pieno T. Il tubo T dovrà essere sufficientemente grande da facilitare la manutenzione periodica (come per il tubo F almeno 150-250 mm di diametro) e dovrà avere un pendenza sufficiente a impedire il deposito di sedimenti (almeno 1 cm per m). La soglia di presa (definita dall’altezza Hp) dovrà collocarsi sopra Hs ma sotto la quota di scorrimento del tubo F.

La seguente Figura 7 visualizza le fasi realizzative di un manufatto di immissione in falda delle acque di pioggia in arrivo da aree residenziali o altro tipo ma tassativamente sempre a ridotto o nullo rischio inquinamento.

Fase 1. Si prepara lo scavo avente caratteristiche di profondità e larghezza dipendenti dai valori di dimensionamento determinati (valori Ht, Hg e numero di anelli di dispersione tipo L).

Fase 2. Si riveste pareti e fondo scavo con geotessuto di adeguata resistenza, durata e capacità filtrante.

Fase 3. Fino a raggiungere l’altezza Hg si posa e si costipa il ghiaietto 20/30 mm sul fondo dello scavo. Il ghiaietto deve essere tassativamente lavato, scevro da particelle fini e di fiume (arrotondato).

Fase 4. Si esegue un cordolo di fondazione in corrispondenza dell’appoggio degli anelli di infiltrazione (in cemento armato); la parte interna del cordolo andrà riempita con ghiaietto similare a quello utilizzato nella Fase 3.

Fase 5. Posa degli anelli di dispersione per realizzare il vano V2, aventi diametro Da ed altezza Ha. Sopra gli anelli viene posata una piastra con passo d’uomo per consentire la manutenzione straordinaria dello stesso vano V2; viene infine rivestita con geotessuto la parete esterna degli anelli di dispersione. Gli elementi in calcestruzzo prefabbricato devono essere reciprocamente ammorsati con malta di cemento espansiva.

Fase 6. Riempimento dello spazio fra gli anelli del vano V2 e le pareti dello scavo con ghiaietto delle medesime caratteristiche presenti alla Fase 3. Formazione di un foro sulla piastra B di copertura del vano V2 ed ammorsamento di un tubo H di diametro pari ad almeno 1,5 volte il diametro F del tubo di scarico dell’acqua di pioggia. Lo spezzone del tubo deve sporgere sopra la piastra B di copertura del vano V2 per almeno l’80% dell’altezza Ha degli anelli di dispersione. Prima di passare alla fase successiva viene collocato sulla verticale del tubo H una piastra M in calcestruzzo armato prefabbricato a presidio antierosione del fondo del volume V2.

Fase 7. Posa di due anelli a tenuta per realizzare la prima parte del vano V1, anelli aventi diametro Da ed altezza Ha; gli anelli devono essere reciprocamente collegati con malta di cemento espansiva. Posa di stuoia di geotessuto sopra lo strato di ghiaietto 20/30 mm posato alla Fase 4 e stesa di terreno arido, costipato per strati non superiori a 25 cm fino ad arrivare alla quota di scorrimento del tubo F e  del tubo T (se previsto).

Fase 8. Posa dell’ultimo anello del vano V1, formazione dei fori sulle pareti e posizionamento dei tronconi di tubo F e T (quest’ultimo se previsto); i tubi vanno ammorsati utilizzando malta espansiva. I giunti che collegano gli spezzoni di tubo posati ed i rimanenti collettori di scarico o di troppo pieno devono essere collocati più vicino possibile alle pareti esterne degli anelli tipo C.

Fase 9. Posa della piastra B di copertura del vano V1 e del chiusino di accesso/manutenzione A. Il chiusino A deve avere caratteristiche tali da non permettere il passaggio dei raggi di luce solare entro il volume V1.

Fase 10. Rinterro con materiale arido sopra i tubi di scarico e/o di troppo pieno e lavorazioni finali.

ESEMPIO APPLICATIVO

Il sistema avrà un’area di drenaggio A_TOT composta da tipi diversi di uso del suolo e di trattamento della superficie. Per determinare A_I, cioè la quantità di superficie impermeabile ovvero la superficie teorica di raccolta acqua, al netto di infiltrazione ed evaporazione, occorrerà di volta in volta fare una media pesata per tipologie di superficie attraverso opportuni coefficienti di afflusso Ψ_M. In presenza di m superfici A_J ognuna dotata di coefficiente di afflusso Ψ_Mi il valore A_I può quindi determinarsi con la seguente sommatoria estesa fra 1 ed m:

A_I=ΣA_J·Ψ_Mi .                

Valori tipici di Ψ_M sono di seguito riassunti:

• strade e piazze in asfalto o cls senza fughe: 0,90
• strade e piazze in massello con fughe strette: 0,75
• piazze e strade in ghiaia pressata: 0,60
• piazze e strade in massello con fughe larghe: 0,50
• piazze e strade in ghiaia non pressata: 0,30
• piazze e strade in masselli autobloccanti e masselli drenanti: 0,25
• piazze e strade in acciotolato erboso: 0,15
• coperture pendenti in acciaio, cls impermeabile o vetro: 0,95
• coperture pendenti in ardesia o materiale isolante: 0,90
• coperture pendenti meno di 3° in acciaio, cls o vetro: 0,93
• coperture pendenti meno di 3° in ardesia o materiale isolante: 0,90
• coperture pendenti meno di 3° in ghiaia: 0,70
• tetti verdi fino a 15° con spessore humus minore di 10 cm: 0,50
• tetti verdi fino a 15° con spessore humus maggiore di 10 cm: 0,30 .

Ovviamente vale la relazione (con la sommatoria estesa fra 1 ed m) A_TOT=ΣA_J .          

Il diametro interno degli anelli di dispersione di tipo commerciale (valore Da evidenziato nella Figura 2) sono usualmente di 50, 80, 100, 150, 200 e 250 cm; ogni anello è normalmente alto 50 cm, indipendentemente dal diametro, e presenta un certo spessore minimo legato al sistema produttivo. Ogni anello perdente presenta un certo numero di fori di drenaggio (indicativamente di diametro variabile fra 8 e 15 cm); se questi fori sono ben distribuiti ed in numero sufficiente l’esatta determinazione o previsione degli stessi non influenza in modo significativo il calcolo idraulico.

Illustriamo ora un esempio di dimensionamento di un sistema di dispersione nel sottosuolo delle acque di pioggia a mezzo pozzi perdenti realizzati con anelli di filtrazione. Ipotizziamo di essere in presenza di un sottosuolo dotato di permeabilità non trascurabile, assimilabile a sabbia fina. In un lotto di terreno di complessivi 1.445 m² l’uso futuro del suolo prevede 4 tipi idrologici di uso della superficie e, quindi, 4 valori dei coefficienti Ψ_Mi:

•             A₁ = strada in asfalto senza fughe per 250 m²,   Ψ_M1=0,90
•             A₂ = slargo stradale in ghiaia non pressata per 650 m²,  Ψ_M2=0,30
•             A₃ = park e pedonale in masselli drenanti per 255 m²,  Ψ_M3=0,25
•             A₄ = edifici con copertura pendente in cotto per 290 m², Ψ_M4=0,90 .

Applicando la relazione  A_I=ΣA_J·Ψ_Mi otteniamo quindi

A_I=0,9×250+0,3×650+0,25×255+0,90×290=745 m².

Utilizzando il grafico di Figura 6 deriva che la superficie di 745 m² può essere coperta con 3 perdenti realizzati con anelli di dispersione da 2 m di diametro e 3 metri di altezza netta interna, in grado di coprire quindi 216,7*3=650,1 m²;

… si osservi che nel grafico di Figura 6 in corrispondenza a D=2 m ed H=3 m si ottiene Ai=216,7 m²…

i rimanenti 745-650,1=94,5 m² verranno serviti da ammassi granulari sotto le fondazioni dei tre perdenti per i quali si ipotizza una valore di porosità pari a 0.4, quindi ognuno di spessore (9/650.1)*94,5/0,4/3=1,09 m.

Se lo scorrimento dei tubi di scarico si posiziona, per ogni perdente, a 100 cm di profondità dal piano campagna, lo scavo di ognuno dei tre pozzi sarà profondo 100+55+25+300+25+109=614 cm. Nel calcolo si è ipotizzato che le piastre di copertura siano spesse 25 cm e che l’area afferente di ogni perdente corrisponda ad 1/3 dell’intero lotto in termini di capacità di formare il flusso di pioggia (suddivisione dei dispersori per aree di drenaggio uguali).

Giuliano Zen, marzo 2005.

Ordine Ingegneri Treviso, posizione A1070.

Ripropongo di seguito (testo corsivo) una proposta alternativa per la realizzazione, in Laguna di Venezia, di un sistema di protezione dall’acqua alta (proposta alternativa al MO.S.E.). La proposta venne presentata al Comune di Venezia nell’ottobre del 2005.

2) DURATA OPERATIVA DELL’OPERA. La durata operativa di qualsiasi opera di difesa dalle acque alte, tenuto conto degli oneri economici connessi alla realizzazione della stessa opera, non può che interessare archi temporali molto elevati (non decine di anni ma dai cento anni in su). Le condizioni ambientali presumibilmente muteranno durante la vita dell’opera; avremo ad esempio: a) variazioni del livello del medio mare (eustatismo); b) variazioni delle quote che regolano la morfologia delle terre emerse (subsidenza); c) variazioni  dell’uso dell’ambiente lagunare (attività antropiche, acquacoltura, …); d) variazioni del sistema di drenaggio nel bacino scolante (modificazione degli apporti in situazione di piena, sia in termini qualitativi che quantitativi…); e) variazioni delle caratteristiche delle attività portuali; f) variazioni all’uso turistico dell’ambiente lagunare.

3) RICADUTA SOCIALE ED ASPETTI ECONOMICI. La soluzione deve essere attentamente valutata anche in termini di ricaduta sociale, nell’immediato e nel futuro. Gli eventi di acqua alta interessano comunque periodi temporali relativamente limitati nell’arco dell’anno (qualche giorno nel complesso). La soluzione adottata, oltre che tecnicamente valida, potrebbe essere funzionale ad altri usi, magari con ricadute economiche immediate e non trascurabili.

4) IDRODINAMICA LAGUNARE. La soluzione adottata dovrà fronteggiare situazioni idrodinamiche peculiari della laguna veneta, alcune delle quali attualmente non ancora ben conosciute e poco studiate. A titolo di esempio si richiama il fenomeno dei sovralzi differenziali durante i periodi di bora o scirocco fra gli estremi della gronda (Chioggia e Cavallino); i venti innescano movimenti di masse d’acqua ingenti entro la gronda lagunare, sviluppando dinamiche non ancora del tutto chiarite.

5) UTILIZZI PARTICOLARI. La soluzione adottata deve essere occasione anche per utilizzi non ortodossi del sistema di difesa. Ad esempio la gestione selettiva degli interventi di chiusura ed apertura per attivare fenomeni di vivificazione artificiale dell’ecosistema lagunare, ovvero interventi mirati in situazione di sovralzo differenziato, ecc…

Con il progetto attualmente in itinere (qui indicato per semplicità col termine MO.S.E.) tutti i punti accennati sono stati sostanzialmente presi in considerazione; le opere previste dal progetto rispondono in vario modo alle esigenze sopra accennate. Pur tuttavia è possibile proporre alla discussione, oltre che una serie di aspetti probabilmente poco valutati o da approfondire ulteriormente, anche una soluzione alternativa al problema dell’acqua alta a Venezia.

Vediamo innanzitutto i parametri meteo-marini di riferimento per dimensionare o validare il progetto. L’evento massimo di riferimento [ad esempio nella valutazione dell’incidenza dei citati apporti secondari di cui al ptrecedente punto 1)] è sempre l’evento del novembre 1966; nel 1966 si verificò il massimo storico di marea misurato a Punta della Salute. Pur tuttavia potrebbe sorgere qualche dubbio circa la validità di considerare di riferimento, per un’opera con durata operativa dell’ordine dei cento e più anni, la marea del 1966. Se ipotizziamo, ad esempio, il concomitante verificarsi di livelli di marea elevati sull’Adriatico meridionale…

– ricordiamo che nell’autunno del 2002, ad Otranto, furono misurati persistenti e significativi valori di marea nell’arco di 3-4 settimane. Durante lo stesso periodo la conseguenza diretta del fenomeno fu una sequenza ininterrotta di fastidiose alte maree a Venezia –

... e l’instaurarsi del campo barico sull’Europa centro meridionale come accaduto nel 1966, avremo livelli massimi di marea a Venezia similari a quelli misurati nel 1966 ma con decorso del fenomeno mareale su una durata maggiore; ben maggiore sarebbe inoltre il valore medio dei livelli di marea nell’ambito della medesima durata. Con riferimento al progetto MO.S.E., ipotizzando uno scenario con punte massime di marea (anche) più basse ma con valori medi più elevati, sorge spontanea la domanda: fino a che punto è accettabile  scegliere un sistema di chiusura che permette il deflusso in laguna, per soluzione tecnica originaria, di milioni di metri cubi di acqua di mare durante un evento di acqua alta eccezionale?

– si allude evidentemente al sistema di paratoie mobili del MO.S.E.. Il sistema, quando operativo, permette l’ingresso in Laguna dell’acqua di mare attraverso gli spazi fra le paratoie e attraverso i varchi creati dal movimento alternato delle stesse paratoie (movimento indotto dal moto ondoso) –

Anche il punto 3) non è di secondaria importanza. E’ pensabile mettere in campo una soluzione con costi economici elevatissimi e probabilmente spropositati rispetto alla frequenza dell’evento o spropositati rispetto al possibile danno arrecato dall’evento stesso? In altri termini: vista l’entità economica dei costi correlati all’esecuzione del sistema di difesa dalle acque alte, la scelta tecnica sul possibile sistema da adottare deve limitarsi a considerare il solo aspetto della protezione dalle acque alte?

Il punto 4) dovrebbe necessariamente far propendere ad una soluzione tecnica di tipo bidirezionale; in altri termini l’opera di difesa dalle acque alte dovrebbe fronteggiare non solo le sollecitazioni dal mare verso la laguna (sovralzo idrometrico, moto ondoso, ecc…) ma anche dalla laguna verso il mare. E’ stata sufficientemente approfondita la corrispondenza fra durata temporale necessaria a modificare l’assetto delle paratoie del sistema MO.S.E. e durata temporale del transitorio durante il quale avviene l’inversioni di flusso alle bocche di porto in situazione di bora o scirocco?

La soluzione di seguito esposta tiene conto che l’opera di chiusura delle bocche di porto, finalizzata a proteggere la gronda lagunare dall’acqua alta, dovrebbe

A) avere una ricaduta sociale immediata,

B) essere accettata dalla popolazione residente e

C) avere un utilizzo plurimo.

Sulla base di questi presupposti le opere di difesa devono essere sfruttabili con elevata frequenza (sistemi flessibili e costi operativi contenuti) e devono permettere, almeno durante i massimi ed i minimi di marea ordinaria, il collegamento veicolare e pedonale fra Chioggia,  Pellestrina,  Lido e Cavallino.

Si propone quindi un sistema di ponti mobili, per ognuna delle tre bocche di collegamento fra la laguna e il mare. Il sistema di ponti mobili, in condizioni non operative, rimane parcheggiato entro tunnels interrati; in tal modo viene ridotto l’impatto paesaggistico. Il sistema di ponti mobili, in condizioni operative, permette la chiusura dei canali di accesso alla gronda lagunare con situazioni meteo-marine avverse e permette la transitabilità veicolare e pedonale fra Chioggia, Pellestrina,  Lido e Cavallino, in condizioni meteorologiche ordinarie.

Dal punto di vista della mobilità viaria e pedonale il sistema deve garantire:

1°) la percorribilità in sicurezza,

2°) un efficace sistema di indicazione del periodo (orario) di operatività,

3°) un sistema preferenziato di utilizzo (a pagamento per i non residenti, agevolato o gratuito per i residenti a Pellestrina e Lido),

4°) un efficace intervento in caso di incidente o malfunzionamenti.

Dal punto di vista del presidio contro le maree il sistema deve garantire:

5°) celerità nelle operazioni di apertura e chiusura;

6°) utilizzo combinato e/o simultaneo tra le tre bocche, ma anche l’utilizzo singolo;

7°) impermeabilità totale all’ingresso dell’acqua, tra mare e laguna, in situazioni operative;

8°) robustezza e durabilità nel tempo;

9°) apprestamenti per ridurre le spese ed i tempi di manutenzione.

Le figure allegate permettono un approfondimento delle caratteristiche tecniche della proposta. La figura 1 evidenzia in sezione le caratteristiche del manufatto modulare che compone il ponte mobile.

 

 

In condizioni non operative i moduli sono parcheggiati sotto un tunnel interrato ordinariamente pieno d’acqua (vedi successiva figura 3) ma che saltuariamente può essere svuotato (vedi figura 2) per permettere la manutenzione dei manufatti.

 

 

Per ogni ponte mobile sono previste due situazioni di utilizzo ordinario:

a) utilizzo quotidiano con marea ordinaria e nei periodi in cui i gradienti di mare non sviluppano velocità eccessive alle bocche di porto (colmi e ventri di marea astronomica), durante i quali i ponti diventano operativi permettendo il collegamento viario fra Cavallino, Lido, Pellestrina e Chioggia.

b) utilizzo di emergenza con alta marea, col blocco dei sovralzi mareali alle bocche di porto.

Avremo invece un utilizzo straordinario quando la gestione dei ponti mobili si svilupperà su utilizzi particolari (es. strozzatura dei punti di ingresso della marea per la vivificazione lagunare). Le figure 4, 5, 6 e 7 illustrano le tipiche manovra per attivare l’utilizzo quotidiano.

 

 

 

 

 

La figura 9 illustra la configurazione in situazione di utilizzo di emergenza.

 

 

La figura 10 illustra una tipica configurazione di utilizzo straordinario.

 

 

L’utilizzo ordinario viene rappresentato anche nelle figure 13, 15, 17, 18 e 19.

 

 

In situazione di acqua alta abbiamo la situazione illustrata nelle figure 20 e 21.

 

 

In condizioni non operative i ponti mobili non sono visibili nelle bocche di porto (vedi figura 8 e figura 13) e risultano parcheggiati entro i tunnels interrati (figura 3).

Una possibile soluzione del sistema a ponti mobili, alla bocca di Lido, viene visualizzato nella figura 24.

 

 

La figura 25 ripropone la soluzione alla bocca di Lido evidenziando specificatamente gli elementi che in condizioni normali risultano a vista e modificano effettivamente la morfologia locale rispetto alla situazione attuale.

 

 

Allo stesso modo le figure 26/27 e le figure 28/29, illustrano una possibile soluzione rispettivamente alla bocca di Malamocco e alla bocca di Chioggia.

 

 

E’ stata eseguita una piccola valutazione economica di massima per definire gli oneri economici necessari ad attuare l’intervento di protezione di Venezia dall’acqua alta col sistema dei ponti mobili; la valutazione economica è afferente alla ipotesi di soluzione proposta nelle figure 24, 26 e 28:

1] esecuzione delle strade di accesso, di  avvicinamento, delle aree di scambio e di sosta: sono stimati 2,5 milioni di euro per la bocca di Lido, 2 milioni per Malamocco e 1,6 milioni per Chioggia;

2] scogliere ed opere marine correlate: sono stimati 5 milioni di euro per Lido, 0,5 milioni per Malamocco e 0,5 milioni di euro per Chioggia;

3] opere civili relative all’esecuzione dei tunnels di stallo: 55 milioni di euro per Lido, 33 milioni per Malamocco e 22 milioni per Chioggia;

4] opere di carpenteria metallica e finiture per i “ponti mobili”: 50 milioni di euro per il Lido, 31,5 milioni di euro per Malamocco e 26,5 milioni di euro per Chioggia;

5] opere elettriche e meccaniche: 10 milioni di euro per il Lido e 9 milioni di euro rispettivamente per Malamocco e Chioggia;

6] opere civili di servizio (controllo, guardiania, manutenzione): 10 milioni di euro per Lido e 9 milioni di euro rispettivamente per Malamocco e Chioggia;

7] opere civili relative ai ponti mobili in assetto operativo: 140 milioni di euro per Lido, 84 milioni per Malamocco e 72 milioni per Chioggia;

8] sistemazione viabilità a Pellestrina e Lido: 60 milioni di euro;

9] sistemazione viabilità a Chioggia e Cavallino: 10 milioni di euro;

10] sistema di allertamento ed intervento: 15 milioni di euro;

11] lavori integrativi e vari: 60 milioni di euro.

Abbiamo quindi un totale complessivo per lavori pari a circa 727 milioni di euro. A questa cifra vanno sommati oneri per rilievi ed indagini, acquisizioni aree, accantonamenti di legge, spese tecniche, spese di pubblicità, spese per attività di supporto, imposte, imprevisti e altro, valutabili in 223 milioni di euro. Il totale complessivo ammonta quindi a circa 950 milioni di euro.

Vediamo alcuni lati positivi della soluzione proposta:

1) si ottiene una chiusura ermetica, fra mare e laguna, in situazione di acqua alta eccezionale. E’ quindi eliminato il problema dell’apporto residuo di portata in laguna legato alla conformazione del sistema delle paratoie mobili previsto dal progetto MO.S.E. La chiusura ermetica allunga l’intervallo temporale entro cui fronteggiare l’acqua alta entro la gronda lagunare durante eventi meteorologici avversi;

2) il sistema è bidirezionale, quindi sono efficacemente fronteggiabili le sollecitazioni legate ai sovralzi di marea che si sviluppano a mare e le sollecitazioni legate a repentine variazioni di flusso alle bocche all’instaurarsi di particolari campi di vento (sovralzi differenziali con bora e scirocco);

3) il sistema ha un impatto sociale immediato, durevole, ben accettato, da subito e nel tempo, in quanto rende possibile un sistema di mobilità impensabile per gli abitanti di Lido e Pellestrina. In condizioni ordinarie la viabilità può essere garantita per 5-6 ore ogni giorno; in via eccezionale (compatibilmente con il tipo di marea astronomica e con le esigenze portuali) il sistema può permettere la chiusura delle bocche di porto anche per periodi di 1 o più giorni;

4) l’instaurazione di un sistema di pedaggi, a pagamento per i visitatori e ridotto o nullo per i residenti, permette un ritorno economico non di eccezionale rilevanza ma comunque in grado di abbattere buona parte delle spese annuali necessarie alla manutenzione ordinaria dell’opera;

5) il sistema presenta un impatto paesaggistico trascurabile in quanto, nelle situazioni di stallo, i ponti mobili sono completamente interrati e nascosti al campo visivo;

6) le tecnologie per realizzare l’opera nei suoi varia aspetti sono mature e relativamente affidabili. Una buona progettazione può annullare buona parte delle perplessità che possono sorgere da una iniziale presa di visione della proposta;

7) il sistema a ponti mobili costa leggermente meno del sistema MO.S.E. e comporta ricadute sociali e ricavi annuali di gestione di ben altra valenza;

8) il sistema dei ponti mobili permette di operare scelte progettuali che aumentano la sicurezza della soluzione e tiene adeguatamente conto dell’impossibilità di valutare con precisione sufficiente la variabilità dei parametri meteo-marini di riferimento per i dimensionamenti e le verifiche.

Ovviamente esistono alcuni lati negativi:

1) viene modificato il fondale in corrispondenza alle linea di scorrimento dei ponti mobili. La necessaria modificazione morfologica al fondale (del resto abbondantemente presente anche nel progetto MO.S.E.) può tuttavia essere mitigata operando opportune scelte tecniche sul dimensionamento delle piastre di supporto;

2) se non è accettato dalla popolazione l’abbandono per Lido e Pellestrina della condizione di isole, il sistema non è da prendere in considerazione;

3) pur se in misura inferiore rispetto al sistema MO.S.E., gli oneri economici preventivabili non sono comunque trascurabili.

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Padova, 20 ottobre 2005

ing. Giuliano Zen

Posizione A1070 dal 1986, Ordine di Treviso.