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Relazione tecnico-illustrativa Pag. 1 a 24

- SOMMARIO

1. GENERALITA’ E OBBIETTIVI DELL’INTERVENTO ..………………………………………………… 2

2. ANALISI DEI VINCOLI …………………………………………………………………………………………… 3

3. INDAGINE SULLA POPOLAZIONE ………………………………………………………………………….. 4

4. INDAGINE GEOLOGICA …………………………………………………………………………………………. 5

5. STUDIO DEL TRACCIATO ……………………………………………………………………………………… 6

6. VELOCITA’ NELLA TUBAZIONE …………………………………………………………………………….. 7

7. CARATTERISTICHE DELLA TUBAZIONE ………………………………………………………….......... 9

8. SEZIONI DI POSA DELLA CONDOTTA ……………………………………………………………………. 10

9. SCELTA DELLA TUBAZIONE …………………………………………………………………………………. 11

9.1 Calcolo del diametro interno e delle perdite di carico …………………………………………….. 11

9.2 Calcolo delle dilatazioni termiche lineari (longitudinali) ………………………………………... 15

9.3 Verifica statica per tubazioni interrate - Calcolo della deformazione diametrale ……... 16

9.4 Verifica idraulica per fluidi in pressione - calcolo delle sovrappressioni ammesse…… 18

10. OPERE D’ARTE …………………………………………………………………………………………………….. 20

11. QUADRO ECONOMICO DI SPESA……………………………………………………………………………. 22

12. CATEGORIE DI OPERE AI SENSI DEL D.P.R. N°207 DEL 05.010.2010………………………. 24


RELAZIONE TECNICO - ILLUSTRATIVA.

OGGETTO : Lavori di “Revisione e adeguamento rete idrica comunale frazione Scalo”.

1. GENERALITA’ E OBBIETTIVI DELL’INTERVENTO

La presente relazione tecnica interessa il progetto per la realizzazione di una nuova condotta

idrica di adduzione che, a partire dalla camera di manovra e di derivazione posta in

prossimità della sorgente Pisci in località Cappuccini, potenzierà l’esistente rete idrica che

alimenta l’abitato della frazione Montesano Scalo e delle zone limitrofe.

La Giunta Municipale, con deliberazione n.101 del 09.06.2014, ha approvato il progetto

preliminare rielaborato per lavori di “Revisione e adeguamento rete idrica comunale

frazione Scalo” redatto dall’ufficio tecnico comunale, per l’importo di € 372.778,52, di cui

a) Per lavori € 280.000,00

b) Per somme a disposizione € 92.778,52

Le fasi di progettazione Definitiva, Esecutiva e Sicurezza, sono state affidate all’ingegnere

Giuseppe De Marco, iscritto all’Ordine degli Ingegneri della provincia di Salerno al n. 4955

giusta Determinazione del Responsabile del Servizio Tecnico - Settore I, N. 175 del

22/05/2015 con oggetto lavori di “Revisione ed adeguamento rete idrica comunale frazione

Scalo”.

La realizzazione della nuova condotta distributrice, si rende necessaria a causa

dell’insufficienza del sistema locale di approvvigionamento idrico, in relazione alla crescente

domanda di fornitura idrica della frazione Scalo, connessa allo sviluppo avutosi di recente ed

all’individuazione di futuri insediamenti edilizi produttivi progettati per la realizzazione

dell’area PIP, che ha reso necessario provvedere alla fornitura di un’adeguata dotazione

idrica all’abitato.

La finalità della nuova condotta di distribuzione in progetto, è dunque quella di consentire la

futura copertura dell’intero fabbisogno idrico della zona, sia sotto il profilo domestico che

quello industriale, in accordo al quale la dotazione media annua da prevedere ammonta a

250 l/(ab·d).

L’acquedotto si presenta con schema a gravità, dove il tratto previsto, inizia a gravità e

prosegue lungo tutta la lunghezza di circa 3.311,00 mt. fino al punto di allaccio, posto ad una

quota di circa 540 mt s.l.m. e, viene alimentato dalla esistente opera di captazione della

sorgente “Pisci” situata ad una quota di circa 700 m s.l.m..


La captazione insiste sull’area distinta nel Catasto terreni del Comune di Montesano Sulla

Marcellana al Foglio 40, P.lla n°261 di proprietà privata, mentre la condotta di adduzione

prevista attraverserà i fondi privati distinti in catasto al Foglio 40 P.lle n°.ri 261, 159, 885,

851, 281, 282, 37, in parte, già gravati da servitù di passaggio per acquedotto pubblico,

mentre la restante parte interesserà le strade comunali Tempa Focale, Tempa Mangini.

La Sorgente Pisci in località Cappuccini è stata già oggetto dei lavori di captazione. Tali opere

hanno consentito l’approvvigionamento del serbatoio denominato San Salvatore, mediante

un impianto di sollevamento, al momento non utilizzato, in quanto il serbatoio viene

alimentato dalla condotta idrica proveniente dalla sorgente Acqua Faggi, mediante l’allaccio

sul pozzetto di derivazione, sito in località Scialandro.

Attualmente la sorgente Pisci alimenta una condotta diretta alla località S. Pietro ed un’altra

condotta che alimenta le località Siotta, Tempa Mangini e zone limitrofe.

I lavori di captazione della sorgente Pisci hanno sostituito il vecchio bottino di presa,

realizzato in tempi passati, dai proprietari del terreno, utilizzato a scopi irrigui ed utilizzato

anche a scopo potabile per alimentare gli esistenti fabbricati rurali, di proprietà Passarelli

- Cestari .

L’impianto di sollevamento che alimentava il serbatoio S. Salvatore, in parte è stata utilizzata

la vecchia condotta esistente di proprietà Passarelli ed in parte venne eseguita un’ulteriore

condotta, sempre su proprietà Passarelli, in modo da consentire l’allaccio al serbatoio S.

Salvatore.

Le condotte che partono dalla captazione Pisci ed alimentano le località S. Pietro, Tempa

Focale, Tempa Mangini e zone limitrofe, nelle vicinanze della captazione, attraversano

proprietà del dr. Gaetano Passarelli e, precisamente le aree distinte in catasto al foglio 40

particelle n.ri 261, 162.

2. ANALISI DEI VINCOLI

L’analisi dei vincoli è stata effettuata prendendo in considerazione ed analizzando tutti i

vincoli e le norme di tutela vigenti. Dalle analisi effettuate risulta che l’area distinta nel

Catasto terreni del Comune di Montesano Sulla Marcellana (SA) al Foglio 39 e 40 su cui

insiste l’opera in progetto è interessata da:

1. Vincolo Idrogeologico (R.D.L. 30 dicembre 1923 n.3267); per tale vincolo la Comunità

Montana “ Vallo di Diano” con nota n. 2016/0001773 del 05.05.2016 ha autorizzato il

cambio di destinazione e d’uso dei terreni sottoposti a vincolo idrogeologico, siti in agro


del Comune di Montesano S.M. alla frazione Scalo, per movimenti terra finalizzati ai lavori

di “ revisione e adeguamento rete idrica comunale – frazione Scalo”.

2. Vincolo Ambientale e Paesaggistico (D.Lgs. del 22 gennaio 2004 n.42); per tale vincolo la

Soprintendenza Beni Ambientali di Salerno, ha espresso parere favorevole con nota

n.6137 del 17.03.2016 e, il Comune di Montesano S.M., ha rilasciato la relativa

autorizzazione paesaggistica n. 4152 del 07.04.2016.

3. INDAGINE SULLA POPOLAZIONE

Dalla consultazione del P.R.G.A. (Piano Regolatore Generale degli Acquedotti) si sono rilevati

i seguenti dati estesi sull’intero territorio del Comune di Montesano Sulla Marcellana:

- abitanti al 1961: 7.810;

- abitanti al 2015: 12.000 (fluttuanti 500);

- fabbisogno idrico al 2015: 25,38 l/s.

Ai fini del progetto se si considerasse inesistente ogni altro approvvigionamento idrico, si

assumerebbe come portata di progetto:

Q = 25,38 l/s

alla quale corrisponderebbe una dotazione idrica giornaliera:

18312000

8640038,2586400

abN

QD l/abg (senza aver considerato il numero di fluttuanti)

17512500

8640038,2586400

abN

QD l/abg (avendo considerato il numero di fluttuanti)

Dai calcoli svolti si può vedere che la dotazione idrica giornaliera per ogni abitante, calcolata

sia non considerando il numero di fluttuanti sia considerando il numero stesso, è in sostanza

uguale. Come già specificato in precedenza, il progetto in essere prevede la captazione di tale

portata idrica prevista dalla sorgente Pisci in località Cappuccini, situata a quota di circa 700

m s.l.m., ed arriva al punto di allaccio della rete idrica esistente in prossimità del centro

abitato, frazione Scalo, a quota di circa 540,00 m s.l.m.

Per garantire un’adeguata dotazione idrica giornaliera, che consenta la soddisfazione di

tutte le esigenze dell’utenza, quali quella di provvedere alla propria igiene personale, quella

di pulizia dell’abitazione, quella di pulizia degli utensili casalinghi, quella del lavaggio della


biancheria, quella del funzionamento dei servizi igienici oltre, ovviamente, all’uso potabile e

di cucina, si è scelto di fornire una dotazione idrica pari a 250 l/ abd.

In questa dotazione è compresa anche l’acqua necessaria ai fabbisogni pubblici quali quelli di

scuole, bagni pubblici, ecc.

In base al valore della dotazione idrica giornaliera per abitante assegnato si ricava la portata

che si utilizzerà per i calcoli relativi all’acquedotto esterno che parte della sorgente “Pisci” ed

arriva al punto di allaccio della rete idrica esistente in prossimità del centro abitato, frazione

Scalo che conta circa 3.000 abitanti, da cui:

68,886400

3000250

86400

abND

Q l/s

Sulla scorta del piano urbanistico vigente, annesso all’individuazione dei futuri insediamenti

edilizi produttivi progettati per la realizzazione dell’area PIP si è pensato opportunamente di

computare ulteriori portate per la valutazione dei consumi da attribuire ai sistemi

antincendio che potranno gravare sulla nuova distributrice e si è fatto riferimento alla norma

UNI 10779. Detta normativa, per aree a rischio d’incendio intermedio (livello 2 o Classe B), al

fine di garantire il livello di protezione interna degli edifici, in caso d’incendio prevede la

contestuale alimentazione di due colonne montanti dotate di tre idranti (o naspi) ciascuna,

ognuno dei quali deve poter erogare 2 l/s con una pressione residua non inferiore a 0,2 Mpa.

Per rendere dunque compatibile un qualunque allaccio antincendio alla rete pubblica per

tale livello di protezione, nel nodo di connessione, oltre ai consumi normali, si deve poter

garantire la disponibilità di ulteriori 12 l/s con un carico piezometrico di almeno 20 m di

colonna d’acqua. Tale fabbisogno, se garantito, copre anche l’eventuale non contestuale

prelievo di acqua per uso antincendio da parte delle autocisterne dei VV.F. che dovessero

alimentarsi da uno dei due idranti soprassuolo da prevedere lungo il tracciato e dotati

ciascuno di due bocche UNI 70 che, funzionando simultaneamente, devono erogare almeno 5

l/s ciascuna, con un carico residuo non inferiore a 0,4 Mpa.

Sulla scorta di quanto sopra ricordato e premesso si può affermare che:

slQQQ iTOT /21

4. INDAGINE IDRO - GEOLOGICA

Ai fini della ricostruzione del modello idrogeologico dell’area interessata alla “ Revisione ed

Adeguamento della rete idrica comunale della frazione Scalo “ è opportuno fornire i seguenti

dati scaturiti dalle indagini e dalle ricerche effettuate.


La sorgente “ Pisci” è ubicata a circa 700 mt s.l.m., ai piedi di un versante carbonatico,

maggiormente articolato per la presenza di incisioni e fossi. Tale morfologia depressa

costituisce un punto di recapito preferenziale per le acque di ruscellamento superficiale.

Sotto il profilo della stabilità, l’area dei Pisci non presenta segni di dissesti in atto o potenziali

e, tali caratteristiche hanno consentito la realizzazione delle opere di captazione della

sorgente “ Pisci”.

La sorgente “Pisci” fa parte del fronte sorgentizio della località Cappuccini, in corrispondenza

del contatto tra le dolomie fratturate ed i terreni di copertura eluvio - colluviale limoso

- sabbioso.

L’area di alimentazione del fronte sorgentizio Pisci è costituito dagli acquiferi calcareo

- dolomitici a monte, all’interno dei quali la circolazione idrica avviene in una rete di fratture

e fessure con un deflusso sotterraneo verso il settore occidentale dei rilievi carbonatici come

chiaramente evidenziato dalla presenza del fronte sorgentizio dei “ Pisci “.

L’opera di captazione eseguita risulta:

- Razionale, in quanto costituisce l’opera di captazione che meglio si adegua alle

caratteristiche idrogeologiche del fronte sorgentizio “Pisci”, soddisfacendo il rapporto

costi - benefici;

- Efficace, perché vengono captate le emergenze idriche, in modo da sfruttare il maggior

quantitativo di acqua, determinando un sensibile aumento della portata idrica di utilizzo;

Sicura dal punto di vista igienico - sanitario, perché ubicata in corrispondenza della soglia

geologica e, risulta opportunamente protetta.

5. STUDIO DEL TRACCIATO

Dalla vasca di carico della sorgente Pisci parte l’acquedotto esterno in condotta forzata con

tratto a gravità che raggiunge il centro abitato dello Scalo di Montesano.

La condotta in pressione ha il vantaggio di svincolare il progettista in modo notevole dalle

limitazioni imposte dalle ondulazioni del terreno, in quanto una condotta forzata può avere

alternativamente dei tratti in contropendenza, senza che questo impedisca il flusso

dell’acqua purché, come è noto dall’idraulica, la linea dei carichi idraulici sia in ogni punto

più alta della condotta stessa.

Una condotta forzata che abbia un profilo longitudinale con punti depressi e punti salienti,

presenta delle difficoltà di esercizio, perché nei punti alti tende a raccogliersi l’aria che può

sprigionarsi dall’acqua, mentre nei punti bassi tendono a depositarsi eventuali piccole


quantità di sabbia che entrate nella condotta malgrado ogni accorgimento. In tal caso si è

provveduto ad inserire in ogni punto basso un apposito dispositivo di scarico della condotta,

opportunamente manovrabile, mentre nei punti alti è stato previsto l’inserimento di

meccanismi atti a scaricare automaticamente all’esterno l’aria che vi fosse accumulata.

Questi meccanismi, detti sfiati automatici sono spesso soggetti a guasti e richiedono perciò

un’accurata manutenzione, di contro, se si volessero sostituire con dei rubinetti di sfiato a

manovra a mano occorrerebbe un personale di sorveglianza e manovra troppo numeroso.

Lo studio del presente tracciato ha tenuto conto del giusto compromesso fra la necessità

economica di attuare il più breve tracciato fra i due punti e quella idraulica di non avere una

condotta che abbia un profilo longitudinale troppo accidentato. Non si deve poi dimenticare

che l’acquedotto deve essere continuamente sorvegliato e sottoposto a manutenzione e che

quindi la condotta deve essere sempre facilmente accessibile. Da quanto precede lo studio

del tracciato ha fatto si che lo stesso si estendesse in vicinanza di strade pubbliche, magari

parallelo alla strada stessa.

Nello scegliere la quota di allaccio tra la posa della nuova condotta premente in PE DN 180

che si andrà a collegare alla condotta esistente caratterizzata da tubazioni in acciaio, si deve

garantire il buon funzionamento della rete di distribuzione idrica.

Come si evince dall’elaborato di progetto il collegamento fra la condotta premente e la

condotta esistente sarà realizzato entro un pozzetto di scarico, sezionamento e sfiato, per

mezzo di una tazza di raccordo flangiata dotata di contro flangia antisfilamento in acciaio.

Per tutte le zone del centro abitato si è tenuto conto dell’esigenza di garantire un minimo

carico idraulico ai piani più alti degli edifici, nonché una quantità massima dello stesso che

consenta un corretto funzionamento delle apparecchiature idrauliche connesse con

l’acquedotto (ad esempio i rubinetti). In definitiva si è tenuto conto della massima quota

topografica del centro abitato, della massima altezza di un edificio, del carico minimo sul

rubinetto più alto e delle perdite di carico in rete e nella condotta condizione sufficiente a

garantire un deflusso con una pressione accettabile ai rubinetti più alti.

6. VELOCITA’ NELLA TUBAZIONE

Definito il tracciato dell’acquedotto e rappresentato il profilo longitudinale dell’opera, il che

ha implicato, una lunga ed accurata ispezione delle zone, dei rilievi topografici orientativi ed

un esame degli aspetti geologici, morfologici, dei terreni da attraversare, si è proceduto al


rilievo topografico definitivo. Quest’ultimo si è appoggiato alle carte catastali, completandole

in molti dettagli e procedendo alle operazioni di rilievo altimetrico.

Con gli elementi di rilievo si è disegnato la planimetria dell’acquedotto con indicazione dei

picchetti, delle opere d’arte, nonché una planimetria con le indicazioni delle aree da occupare

e i dati catastali.

Con le lunghezze direttamente misurate sul terreno ed i dati altimetrici è stato possibile

disegnare il profilo longitudinale dell’acquedotto, nel quale sono stati riassunti tutti gli

elementi necessari al calcolo idraulico, all’approvvigionamento dei tubi, alle determinazioni

degli scavi.

Nei sistemi a gravità il valore ottimale della velocità è compresa tra un minimo di 0,50 m/s

ed un massimo di 2,00 m/s. Il rispetto di tali limiti è fondamentale per evitare che velocità

troppo basse facciano permanere troppo a lungo l’acqua nelle condotte, permettendo in

estate l’eccessivo riscaldamento della stessa e quindi un peggioramento delle caratteristiche

organolettiche del liquido e la formazione di bolle di aria. Di contro, velocità troppo elevate

potrebbero amplificare il fenomeno del colpo d’ariete, nonché dar luogo a fenomeni di

vibrazione, soprattutto in corrispondenza dei giunti dove si ha una discontinuità della

condotta stessa.

Tenendo in considerazione quanto appena detto, si procede ad una prima valutazione dei

diametri da adottare:

- Q = 21,00 l/s = 0,021 m3/s

- v

QDv

DvQ

4

4

2

Nel tratto a gravità, tenendo conto dei valori limite di velocità sopra definiti, si ottiene

l’intervallo di diametri utilizzabili:

- per v = 0,50 m/s 231,050,0

021,04

D m = 250 mm

- per v = 2,00 m/s 116,000,2

021,04

D m = 125 mm

Nel nostro caso i diametri commerciali da prendere in considerazione per il tratto a gravità,

con SDR 7.4, sono:

- D = 140 mm v = 2,59 m/s;

- D = 160 mm v = 1,98 m/s;

- D = 180 mm v = 1,56 m/s;


- D = 200 mm v = 1,27 m/s;

Definiti i diametri della condotta e la linea di carico, occorre preoccuparsi della necessità di

dissipare, per tutto il funzionamento della condotta quella parte del carico totale che non

viene assorbita dall’attrito.

La soluzione più semplice è quella di porre una saracinesca a valle della condotta e chiuderla

parzialmente, o come si dice strozzarla, fino a creare una perdita localizzata pari al carico da

dissipare. Se il carico da dissipare è molto forte in colonna d’acqua, può convenire

suddividerlo mediante la strozzatura di più saracinesche disposte lungo il percorso.

Tali manufatti saranno costituiti da pozzetti o camerette in c.a. di dimensioni variabili in

relazione alle dimensioni di ingombro dei vari organi e pezzi speciali in essi contenuti. Tutte

le saracinesche di sezionamento della rete, gli organi di sfiato, gli scarichi e le valvole

automatiche riduttrici di pressione sono stati inseriti in apposite camerette di manovra ed

ispezione, le quali, laddove siano posizionate su strade soggette a transito veicolare, saranno

progettate per resistere a carichi stradali in relazione al tipo di viabilità in cui risiedono.

7. CARATTERISTICHE DELLA TUBAZIONE

La scelta delle tubazioni da impiegare cade quasi obbligatoriamente su quelle realizzate in

Polietilene che consentono sia bassi costi di acquisto che di posa. Le nuove resine disponibili

sul mercato, quale il PE 100, consentono sia di limitare le perdite di carico, grazie alla bassa

scabrezza interna, che di avere buone caratteristiche meccaniche per un periodo di tempo

garantito oltre i cinquant’anni.

Negli ultimi anni la gamma di prodotti realizzati in PE100 è stata ampliata con l’introduzione

di nuove resine e tipologie costruttive che hanno consentito di operare scelte tecniche mirate

e adeguate per ogni tipo di posa. Nello specifico si è scelto di realizzare un unico tratto della

condotta in progetto con tubazioni in polietilene PE100 (Sigma 80 kg/cmq) PN 25 ad alta

densità per condotte di fluidi in pressione destinati al consumo umano conformi alla norma

UNI EN 12201 ed alle prescrizioni igienico-sanitarie del Decreto n° 174 del 6.4.04 del

Ministero della Sanità (Acqua potabile) ed al decreto del Ministero della Sanità 21.3.73

(Liquidi alimentari), con caratteristiche organolettiche conformi al D.Lgs 02/02/2001 n.ro

31, verificate secondo UNI EN1622, prodotti con materia prima al 100% vergine e conforme

ai requisiti della norma UNI EN 2201.


Tale scelta è stata condizionata dalla conoscenza sulle tubazioni in polietilene che

attualmente sono quelle che meglio rispondono alle esigenze costruttive, economiche e di

durata di un impianto di adduzione.

Generalmente questa tipologia di tubazione viene prodotta in barre da 6 o 12 m con un

sistema di unione che prevedere la saldatura, il bicchiere o il manicotto.

Le tubazioni plastiche presentano un basso coefficiente di scabrezza ( pari a 0,007 m) e, di

conseguenza, una buona capacità idraulica con velocità del fluido mediamente più elevate

rispetto a tubazioni in altri materiali, nei materiali plastici inoltre, tale valore si mantiene

mediamente costante e non si verificano apprezzabili fenomeni di invecchiamento o di

aumento della rugosità, ciò comporta, a parità di diametro interno, una minore perdita di

carico e quindi una maggiore portata rispetto ai “materiali tradizionali”.

Sono esclusi dal progetto gli allacciamenti d’utenza, che verranno realizzati solo a fronte

delle richieste degli interessati.

8. SEZIONI DI POSA DELLA CONDOTTA

La profondità media degli scavi di posa della condotta sono state progettate in conformità

alle indicazioni contenute nella relazione dei calcoli statici e strutturali, funzione dei seguenti

fattori:

- l’altezza di ricoprimento;

- il carico del traffico;

- tipo di appoggio;

- modulo di reazione del terreno;

- rigidezza diametrale del tubo (funzione del diametro medio, dello spessore e del modulo

di elasticità del tubo).

In seguito a tale procedura si è previsto di posare la condotta su scavo a sezione obbligata di

larghezza variabile tra 0,60÷1,00 m (in funzione della profondità di scavo), con un’altezza

media di ricoprimento non minore di 1,10 m sulla generatrice superiore. Tale altezza oltre a

garantire un adeguato isolamento termico permette, nel caso di posa su terreni agricoli, la

normale aratura senza rischi di impatto sulle tubazioni.

Per quanto riguarda le modalità di rinterro, indipendentemente dal tipo di posa, si

prevedono:

- un letto di posa in sabbia compattata, di spessore di 10 cm;


- un rinfianco laterale con sabbia compattata, proseguito come ricoprimento fino ad

un’altezza di 10 cm sopra la generatrice superiore della tubazione.

La restante parte di ricoprimento è invece funzione della tipologia di posa in relazione all’uso

del suolo soprastante. In particolare, se la posa avviene su sede stradale asfaltata il rinterro è

costituito, in senso verticale dal basso verso l’alto, da materiale scelto proveniente dagli scavi

e dal ripristino degli strati superficiali della pavimentazione (formati da binder e usura).

Se la posa delle condotte non è su sede stradale, ma ricade invece su terreni agricoli, il

rinterro dello scavo è realizzato con i materiali di risulta dagli scavi. Queste tecniche unite ad

una accurata costipazione meccanica dello scavo dovrebbero evitare assestamenti successivi.

9. SCELTA DELLA TUBAZIONE

9.1 Calcolo del diametro interno e delle perdite di carico

Lo scopo del presente paragrafo è annesso Calcolo ed alla Verifica Idraulica applicata alle

tubazioni per adduzione del fluido in pressione di PE100 (Sigma 80 kg/𝑐𝑚2) PN 25 ad alta

densità oggetto della presente relazione, è quello di determinare e di verificare:

- il diametro interno Di di un tratto di condotta in cui sono noti:

- la perdita di carico ammissibile J

- la lunghezza L

- la portata Q

- i valori caratteristici del fluido (temperatura T, densità e viscosità dinamica ).

Per il Dimensionamento e la Verifica della condotta in pressione per il trasporto di acqua

potabile è stato utilizzato il software GDW (Progetto GDW - versione 2004.0.0) di proprietà

della SIRCI Group S.r.l., azienda di settore in Italia nella produzione di sistemi di tubazioni in

materiale plastico.

In particolare la perdita di carico è prodotta dall’attrito cinematico sulle pareti della

tubazione del fluido in moto. La perdita di carico dipende dalla scabrezza del materiale

costituente il tubo, denominata con , che ha valori molto bassi per le materie plastiche (per

il PE è stato utilizzato un valore di 0,007 m) rispetto a materiali metallici tradizionali che

offrono scabrezze elevate e quindi elevate perdite di carico a parità di sezione e portata.

Il coefficiente di scabrezza del PE qui utilizzato nel calcolo, contiene mediati anche gli effetti

di giunzione, risultando quindi un valore maggiorato rispetto alla scabrezza assoluta reale


del materiale (questo come si è detto, allo scopo di tener conto della scabrezze localizzate

derivate da giunzioni, derivazioni e curve) e si riferisce a tratti omogenei di condotta.

Dall’espressione Q = v * A (1)

dove:

Q = portata [m3/s] ; v = velocità del fluido [m/s] ; A = sezione passante [m2]

esplicitando Di, si ottiene: Di = 2 Q / ( v * ) (2)

Il dimensionamento viene realizzato ricavando il diametro interno dalla formula di Darcy

- Weisbach: Di = * v2 / (2 * g * J) (3)

dove:

Di = diametro interno della tubazione [m]

J = perdita di carico espressa in metri di colonna d’acqua per metro di condotta

v = velocità del fluido [m/s] ; g = accelerazione di gravità 9.81 m/s2.

è il coefficiente di attrito che dipende dal tipo di moto e dalle caratteristiche del fluido

(densità e viscosità); per moti semi turbolenti e turbolenti per la determinazione di Lambda

è utilizzata l’espressione di Prandt-Colebrook:

1 / = - 2 * log ( (2.51/(Re * )) + ( / ( 3.715 * (2 Q / ( v * ))))) (4)

dove:

= è la scabrezza della superficie interna del tubo [m]

Re = numero adimensionale dato dalla espressione Re = ( * v * 2 Q / ( v * ) ) /

dove:

= densità dell’acqua [kg/m3]

= viscosità dinamica dell’acqua [kg/m*s]

e dipendono dalla temperatura del fluido e per l’acqua, possono essere ricavate dalla

seguente tabella:

Tab. 1 Dipendenza dalla temperatura di e per l’acqua Temperatura T [°C] Densità [kg/m3] Viscosità dinamica [kg/m*s]

0 1000.0 1.750 * 10-3

10 1000.0 1.298 * 10-3 20 998.4 1.004 * 10-3 30 995.7 8.008 * 10-4 40 991.7 6.547 * 10-4

L’espressione (4) non consente di esplicitare il valore di Lambda necessario al calcolo della perdita di carico, che è quindi ottenuto per iterazioni di calcolo successive, a diversi valori di velocità del fluido (mantenuti tra 1,5 e 3 m/s).


- Progettazione condotte fluidi in pressione - Calcolo del diametro interno.

- Verifica idraulica per fluidi in pressione - Calcolo delle perdite di carico.


PROGETTAZIONE CONDOTTE FLUIDE IN PRESSIONE - CALCOLO DEL DIAMETRO INTERNO

Condotta : Fluido : Risultati :

Materiale Lunghezza [m]

Delta h [m]

J [m/km]

SDR Portata [l/s]

Fluido Temperatura [°C]

Diametro interno calcolato

[mm]

Diametri Commerciali individuati

'PE100 UNI EN 12201'

PE 3400,00 160,00 47,06 7,40 21,00 Acqua 20,00 98,60

Diametro Spessore

140 [mm] 19,20 [mm]

VERIFICA IDRAULICA PER FLUIDI IN PRESSIONE - CALCOLO DELLE PERDITE DI CARICO

Condotta : Fluido : Risultati :

Materiale Diametro [mm]

Spessore [mm]

Lunghezza [m]

Portata [l/s]

Fluido Temperatura [°C]

Velocità [m/s]

Δh [m]

J [m/km]

Re Lambda

PE 180,00 24,60 3400,00 21,00 Acqua 20,00 1,56 51,88 15,26 203495,26 1,60e-002


9.2 Calcolo delle dilatazioni termiche lineari (longitudinali)

Lo scopo della presente verifica applicato alle tubazioni per fluidi in pressione e per scarichi,

è quello di determinare le dilatazioni longitudinali di un tratto di condotta a lunghezza nota,

soggetto a variazioni di temperatura. In verità, la verifica è particolarmente necessaria per le

installazioni fuori terra, per le quali occorre predisporre opportuni sistemi di compensazione

delle dilatazioni ed adeguati supporti lungo il tratto allo scopo di contenere le sollecitazioni

assiali che si generano.

Le dilatazioni termiche lineari LT, espresse in metri per metro di condotta per grado

centigrado, sono state calcolate con la formula seguente:

LT = * T * L0

dove: = coefficiente di dilatazione lineare sono assunti i valori PE = 1.3*10-4 1/°C.

t = differenza fra la temperatura di posa e la max/min. di esercizio [°C].

L0 = lunghezza iniziale del tratto di condotta [m], alla temperatura alla quale è stata

realizzata la posa.

- Calcolo delle dilatazioni termiche lineari.


9.3 Verifica statica per tubazioni interrate - Calcolo della deformazione diametrale

Lo scopo del calcolo statico applicato alle tubazioni interrate in resina (PE) oggetto della

presente relazione, è quello di determinare la deformazione diametrale a breve e medio

termine, di un tubo flessibile interrato soggetto a carichi esterni quali il peso del terreno, i

carichi mobili derivanti da traffico e la presenza di falda.

L’esperienza fissa i valori ammessi per le deformazioni che devono essere a breve termine

inferiori al 2,5% e, a lungo termine inferiori al 5%.

Nelle tubazioni destinate al trasporto in pressione di fluidi i carichi esterni sono compensati

ampiamente dalle sollecitazioni di segno opposto derivanti dalla pressione idrostatica

interna, è intuitivo che il calcolo statico abbia quindi significato soprattutto per le tubazioni

destinate alle fognature a pelo libero dove il riempimento del tubo è sempre parziale, o per le

tubazioni interrate destinate al trasporto di fluidi in pressione che possono

temporaneamente trovarsi non in esercizio (in assenza di pressione interna) o svuotarsi.

Il carico esterno q per unità di superficie (espresso in kg/m2) è dato dalla somma dei

contributi:

qt carico del terreno ; qm carichi mobili (traffico) ; qf carico di falda.

Il carico esterno Q per unità di lunghezza (espresso in kg/m) è dato q*De dove De è il

diametro esterno nominale della tubazione espresso in m.

Per la trincea sono definiti i parametri:

B = larghezza della trincea in metri ovvero distanza delle pareti della trincea in

corrispondenza della generatrice superiore del tubo;

H = profondità dell’interro ovvero la distanza fra la generatrice superiore del tubo e il piano

di calpestio.

I tale contesto il carico del terreno qt1 è dato dalla formula:

qt1 = C * * B con (a)

C = (1 - e –2 * K tg * H/B) / 2 * K tg

K = tg2(/4 - /2)

dove per trincea stretta (B 3De B H/2)

= peso specifico del terreno [kg/m3]

= angolo di attrito tra materiale di riempimento e pareti della trincea

= angolo di attrito interno del materiale di riempimento

Mentre per Trincea infinita o terrapieno (B 10De B H/2) C assume il valore costante di 1.


Per la determinazione del contributo del carico da traffico è usata l’espressione:

qm = 3/2 * P * / (H+ De/2)2 dove :

De = diametro esterno nominale della tubazione [m];

H = altezza del riempimento misurato dalla generatrice superiore del tubo [m];

= coefficiente correttivo pari a 1+ 0,3/H per i soli mezzi stradali;

P = 6000 kg per Tipo traffico Medio (autovetture e autocarri leggeri);

Il metodo adottato per la determinazione delle interazioni tubo terreno è quello di Spangler.

Si assume per semplicità che il carico sovrastante sia distribuito sull’intera semisezione,

siamo nel caso di tubi lisci e al tempo t=0 la formula di Spangler applicata è:

x = y = (0.125 * Q ) / (E * (s/De)3 + 0.0915* E1)

dove :

x = y = deformazione diametrale, differenza tra il diametro del tubo a riposo e il diametro

dopo la deformazione;

Q = carico complessivo [kg/m] derivante dai contributi peso del terreno, traffico ed

eventuale falda.

E = modulo di elasticità del tubo (PE) [kg/m2];

s = spessore della tubazione, nel caso di pareti struttura è lo spessore equivalente [m];

De = diametro esterno della tubazione [m];

E1 = modulo di elasticità del terreno [kg/m2].

Il modulo di elasticità del terreno cui è proporzionata la controspinta del terreno stesso sulle

pareti laterali della tubazione è dato dalla espressione:

E1 = (9*104) * (H + 4) / ’

Con ’ = fattore numerico che dipende dalla compattazione (cfr. tabella)

Compattazione Proctor % ’ 95 1.0 90 1.5 85 1.52

80 1.53

75 1.24

H = altezza del riempimento a partire dalla generatrice superiore del tubo [m].

Per la determinazione della deformazione diametrale a lungo termine si utilizza la stessa

formula introducendo un fattore correttivo T:

x = y = (0.125 *T* Q ) / ((E/T) * (s/De)3 + 0.0915* E1)


dove :

T = 2 (valore raccomandato)

Per il calcolo della deformazione percentuale è applicata la formula : Def% = (x / De) * 100.

- Calcolo della deformazione diametrale.

9.4 Verifica idraulica per fluidi in pressione - calcolo delle sovrappressioni ammesse

Lo scopo del calcolo idraulico del colpo d’ariete applicato alle tubazioni in resina (PE) per

fluidi in pressione oggetto della presente relazione, è quello di determinare, in presenza di

apparecchiature di manovra sulla rete idrica, le sovrappressioni massime generate da

manovra brusche, e di valutarne la compatibilità con le sovrappressioni ammesse dal DM

12.12.1985. Nel caso in cui i tempi di manovra realizzabili generassero sovrappressioni non

compatibili con i valori ammessi si impone l’uso sulla rete idrica di dispositivi di

attenuazione.

La sovrappressione è la variazione di pressione che si genera con le brusche variazioni di

portata determinate da apertura/chiusura saracinesche, avviamento o spegnimento di

pompe. Il fenomeno, noto come “colpo d’ariete”, stabilisce nella tubazione un regime di moto

vario dove pressioni e velocità del fluido variano repentinamente lungo la tubazione.


Noti i tempi di manovra, la velocità del fluido nella condotta prima della manovra, le

caratteristiche del fluido e la deformabilità elastica della tubazione, si calcola la

sovrappressione h, espressa in metri di colonna d’acqua m.c.a. (10 m.c.a. = 1bar), con la

formula di Allievi:

h = v * c / g con c = C / (1+ /E * De/s)½

dove:

h = variazione istantanea della pressione [m.c.a] v = velocità del fluido prima della manovra [m/s] c = velocità con cui si propaga la perturbazione [m/s] g = accelerazione di gravità pari a 9,81 m/s2

C = velocità del suono nell’acqua a 15°C pari a 1420 m/s = modulo di elasticità dell’acqua pari a 200000000 kgf / m2

E = modulo di elasticità del materiale costituente la tubazione 90000000 kgf / m2 POLIETILENE (PE) De = diametro esterno della tubazione [m] s = spessore della tubazione [m]

La manovra genera quindi una perturbazione che si propaga nella tubazione come un’onda

la cui durata di fase, definita come tempo critico Tcr espresso in secondi, è ricavata dalla

formula:

Tcr = 2 L / c dove L = lunghezza del tratto considerato [m].

Quando il tempo di manovra Tm è inferiore o uguale al tempo di durata della fase della

perturbazione, tempo definito critico Tcr, ossia Tm Tcr si genera la massima

sovrappressione.

Le norme tecniche contenute nel D.M. 12/12/1985 relative alle tubazioni, fissano dei limiti

alla massima sovrappressione di colpo d’ariete ammissibile (espressa in bar: 1bar = 10 m di

colonna d’acqua) in funzione della pressione idrostatica che si ha nella tubazione in esercizio

secondo il prospetto:

Pressione idrostatica in esercizio [bar] 6 6 10 10 20 20 30

Sovrappressione ammissibili da colpo d’ariete [bar] 3 3 4 4 5 5 6

Quando sono stimate sovrappressioni maggiori è necessaria la installazione di dispositivi di

attenuazione (casse d’aria, volani, ecc.) sulla rete.


- Calcolo delle sovrappressioni ammesse.

10. OPERE D’ARTE

Lungo il tracciato della condotta sono previsti pozzetti destinati ad accogliere apparecchi

quali scarichi e sfiati.

I pozzetti di scarico sono posti nei punti più bassi della condotta allo scopo di consentire lo

svuotamento dei tratti che vi confluiscono qualora occorra operare una riparazione degli

stessi.

I pozzetti di sfiato sono, invece, posti nei punti alti della condotta allo scopo di eliminare

l’aria che in questi punti può accumularsi. Si è scelto di impiegare uno sfiato che garantirà il

degassaggio in pressione dell'aria durante l'esercizio ed il rientro di grandi volumi d'aria in

occasione dello svuotamento delle condotte; inoltre manterrà la velocità di uscita dell’aria

entro un limite di sicurezza stabilito durante la fase di riempimento per evitare il rischio di

colpo d’ariete. Questo apparecchio è preceduto, verso il basso, da un rubinetto per verificare

che lo sfiato funzioni e che all’occorrenza può fungere anche da sfiato manuale nel caso in cui

quello automatico non funzioni, da una saracinesca che favorisce la manutenzione dello

sfiato automatico e, infine, da un divergente per il collegamento alla condotta.


Stante la notevole differenza di quota presente fra la vasca di captazione della sorgente

“Pisci” situata a quota di 695 m s.l.m., ed il punto terminale del tracciato di progetto presso

la frazione Scalo punto di allaccio alla rete idrica esistente a quota di circa 540 m s.l.m, per un

totale di circa 155 m di salto, al fine di evitare un funzionamento della rete con pressioni

troppo elevate, il progetto prevede l’inserimento di due valvole automatiche riduttrici di

pressione, una di monte ed una di valle, poste all’interno di due appositi pozzetti dotati di

apparecchiature di sezionamento, di sfiato, di scarico e di filtri raccoglitori di impurità; in

entrambi i pozzetti inoltre, è stata prevista una valvola automatica di sicurezza che scarichi

in atmosfera in caso di malfunzionamento delle valvole riduttrici di pressione.

Tutte le saracinesche di sezionamento della rete, gli organi di sfiato, gli scarichi e le valvole

automatiche riduttrici di pressione sono stati inseriti in apposite camerette di manovra ed

ispezione, le quali, laddove siano posizionate su strade soggette a transito veicolare, saranno

progettate per resistere a carichi stradali di prima o seconda categoria in relazione al tipo di

viabilità in cui risiedono.

Nel tracciato di progetto della condotta, a circa 500 m a valle dall’opera di presa, è presente

un attraversamento tra la strada sterrata che delimita i terreni di proprietà della dottoressa

Cestari e la strada asfaltata Siotta a mezzo di un tubo in c.a.v. con diametro di 700 mm.

A tal proposito, in seguito a valutazioni di tipo tecnico-economico e logistico è stata adottata

una soluzione che prevede l’attraversamento in subalveo da parte della nuova condotta DN

180. L’attraversamento del corso d’acqua sarà realizzato ponendo in opera una tubazione

-guaina di acciaio DN 300 inclusa in un getto monolitico di cls con Classe di resistenza

C28/35, al cui interno verrà posta la condotta in polietilene DN 180 così che, in caso di

eventuali guasti, sia possibile il suo sfilamento senza interrompere il deflusso nel canale a

pelo libero.

A monte ed a valle dell’attraversamento saranno inoltre eseguiti due pozzetti, di cui il primo,

comune ad entrambe le condotte, conterrà apparecchiature di sezionamento e di scarico,

mentre nel secondo, relativo alla sola condotta distributrice, saranno installate

apparecchiature di sezionamento e di sfiato.

Per individuare il numero complessivo e la posizione di tali opere d’arte si rimanda agli

allegati elaborati grafici di progetto, che costituiscono parte integrante e sostanziale della

presente relazione.


Nell’ottica progettuale di potenziare l’esistente rete idrica comunale, che alimenterà l’abitato

della frazione di Montesano Scalo e delle zone limitrofe, a partire dalla sorgente Pisci sono

stati previsti anche lavori di risanamento del solaio di copertura per la captazione esistente

distinti in:

- opere di bonifica dell’area circostante la captazione, mediante il taglio di rovi ed arbusti;

- lavori di rimozione dell’attuale manto impermeabile;

- lavori di rimozione del calcestruzzo ammalorato;

- opere di pulizia del calcestruzzo;

- trattamento dei ferri di armatura;

- opere di consolidamento del solaio;

- messa in opera di intonaco deumidificante.

11. QUADRO ECONOMICO DI SPESA

L'importo dei lavori in Appalto, al netto degli oneri per la sicurezza, ammonta ad

€ 284.233,98 (Euro Duecentottaquattroduecentotrentatre/98).

I prezzi unitari applicati per la valutazione dei lavori, al netto degli oneri per la sicurezza,

sono stati dedotti, quando possibile, dall' "Elenco regionale prezzi per lavori edili, impianti

tecnologici, infrastrutture a rete, lavori stradali ed impianti sportivi per l'esecuzione di opere

pubbliche, edizione 2014" di cui alla Del. G.R. n. 25 del 29.01.2013 della Regione Campania.

In tutti gli altri casi si è proceduto all'analisi dei prezzi, a partire dai prezzi unitari, sulla base

dei prezzi medi di mercato.

Gli oneri per la sicurezza connessi al coordinamento delle attività di cantiere, alla gestione

delle interferenze, nonché agli apprestamenti, ai servizi ed alle procedure necessari per la

sicurezza secondo quanto previsto nel Piano di Sicurezza e di Coordinamento, sono stati

valutati mediante un’apposita stima analitica allegata al P.S.C., ai sensi dell’Allegato XV del D.

Lgs. 81/2008. L’importo di detti oneri che, ai sensi del D.P.R. 5 OTTOBRE 2010, N. 207, non è

soggetto a ribasso d’asta, ammonta ad € 4.026,71 (Euro Quttromilazeroventisei/71).

Sulla scorta dei dimensionamenti adottati e di quanto sopra esposto, si è proceduto alla

valutazione degli oneri necessari per la realizzazione delle opere in progetto, i quali sono

riassunti nel seguente quadro economico di spesa:


LAVORI

a1) Lavori a base d’asta €uro 280.207,27

a2) Oneri per la sicurezza €uro 4.026,71

SOMMANO a1) + a2) €uro 284.233,98

SOMME A DISPOSIZIONE

b1) I.V.A. 10% su a1) + a2) €uro 28.423,39

b2) Spese Tecniche 12% dei lavori a1) + a2) €uro 34.108,08

b3) I.V.A. su Spese Tecniche 22% €uro 7.503,78

b4) Imprevisti – sistemazione strada “Tempa - Cadossa”

< al 5% di a1) + a2)

€uro 10.462,99

b5) I.V.A. al 10% su imprevisti €uro 1.046,30

b6) Servitù €uro 6.000,00

b7) Spese per pubblicità €uro 1.000,00

SOMMANO b1)+b2)+b3)+b4)+b5)+b6)+b7) €uro 88.544,54

TOTALE GENERALE A + B €uro 372.778,52


12. CATEGORIE DI OPERE AI SENSI DEL D.P.R. N°207 DEL 05.010.2010

Ai sensi del D.P.R. 5 OTTOBRE 2010, N. 207, recante il regolamento in materia di

qualificazione degli esecutori di lavori pubblici, le opere previste nel presente Appalto

appartengono alla sola categoria OG6:

- OG 6 : ACQUEDOTTI, GASDOTTI, OLEODOTTI, OPERE DI IRRIGAZIONE E DI EVACUAZIONE:

riguarda la costruzione, la manutenzione o la ristrutturazione di interventi a rete che siano

necessari per attuare il "servizio idrico integrato" ovvero per trasportare ai punti di

utilizzazione fluidi aeriformi o liquidi, completi di ogni opera connessa, complementare o

accessoria anche di tipo puntuale e di tutti gli impianti elettromeccanici, meccanici, elettrici,

telefonici ed elettronici, necessari a fornire un buon servizio all'utente in termini di uso,

funzionamento, informazione, sicurezza e assistenza ad un normale funzionamento.

Comprende in via esemplificativa le opere di captazione delle acque, gli impianti di

potabilizzazione, gli acquedotti, le torri piezometriche, gli impianti di sollevamento, i serbatoi

interrati o sopraelevati, la rete di distribuzione all'utente finale, i cunicoli attrezzati, la

fornitura e la posa in opera delle tubazioni, le fognature con qualsiasi materiale, il trattamento

delle acque reflue prima della loro immissione nel ciclo naturale delle stesse, i gasdotti, gli

oleodotti.

Il Progettista

ing. Giuseppe De Marco

sommario -...

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