IL POZZETTO DI LAMINAZIONE

Prendendo a riferimento le figure seguenti vengono presentati alcuni schemi per la realizzazione di un pozzettone di controllo in uscita delle acque la laminare (pozzetto di laminazione). Si espongono inoltre alcune considerazioni circa il dimensionamento del pozzettone di laminazione.

Figura 1 – Prospettive di un pozzetto di laminazione

Nei due spaccati di Figura 1 è evidente il collettore di arrivo F (ad esempio dall’anello di fognatura bianca a diametro maggiorato, destinato a recuperare volume d’invaso, collocato attorno all’edificio) che sbocca in B entro lo scatolare L. Il pozzettone viene diviso da un muretto E con profilo sfiorante D. L’acqua in arrivo dall’anello di invaso perviene al vano M dove subisce una parziale riduzione del materiale trasportato per la presenza di un’altezza di deposito I. Nel vano M il pelo libero si alza fino a riempire il volume di invaso. Con A indichiamo i manufatti necessari a proteggere le luci di deflusso parzializzato (ad es. griglie). Il profilo sfiorante D risulta grossomodo in linea col filo superiore della tubazione F. Con semplice luce di deflusso a forma circolare la portata in uscita varia fra il valore 0 (tirante uguale allo scorrimento del tubo) e il valore massimo al momento dello sfioro in D.

Esistono in commercio manufatti da collocare in A in grado di garantire il valore costante della portata di laminazione fra i due estremi di tirante indicati (ad es. la valvola di Mosbaek); con detti manufatti è possibile mantenere sensibilmente costante lo scarico dell’acqua al vano di valle H in modo invariante rispetto il livello del pelo libero in M e in tal modo ottenendo il miglior rendimento del processo di laminazione.

E’ buona norma munire gli sbocchi delle luci di deflusso sono protetti da “porte” G anti-riflusso. Al tempo di ritorno fissato per il dimensionamento del sistema, l’acqua sfrutta tutto l’invaso di monte e si alza fino a raggiungere il bordo di sfioro D; al tempo di ritorno fissato per la verifica si dimensiona lo stramazzo in modo da far transitare con sicurezza l’acqua in eccesso (differenza tra acqua in arrivo da monte e acqua che transita nelle valvole A).

Figura 2 – Pianta e sezione del pozzettone di laminazione

I parametri da dimensionare sono:

B = Larghezza interna pozzetto = lunghezza sfioratore (cm). Il valore deve essere scelto in base alle misure commerciali possibili (prevedendo un manufatto in calcestruzzo armato prefabbricato) e in base alla larghezza di stramazzo necessaria a far passare la portata di verifica del sistema con tempo di ritorno elevato (ad esempio di 100 anni). Nella stragrande maggioranza dei casi e per aree del lotto idraulico minori di 5.0000-10.000 m2 tale valore varia fra 120 e 150 cm.

Figura 3 – Sezione longitudinale del pozzetto di laminazione.

L = Lunghezza interna del pozzetto (cm). In genere pari a B (misure commerciali di pozzetti prefabbricati).

Du = Diametro del tubo in uscita (cm). In genere conviene sia pari al diametro di ingresso; ma non c’è motivo per non prevedere anche un valore minore.

Di = Diametro del tubo in ingresso (cm). Valore fisso normalmente pari a 80 cm o 100 cm in caso di lotto idraulico inferiore all’ettaro di superficie. Oppure corrisponde al tirante massimo raggiungibile nel caso di volume d’invaso ottenuto utilizzando sezioni trapezoidali a cielo aperto.

HTU = Quota filo inferiore (scorrimento) del tubo in uscita (m s.r.). Dipende dalle condizioni geometriche di posa della rete a monte e dai vincoli imposti al sistema di laminazione.

LU = Lunghezza del vano di carico (cm). In genere pari alla metà di L.

Li = Lunghezza del vano di arrivo (cm). In genere sono da prevedere almeno 60 cm (necessari alle operazioni di manutenzione).

HTi = Quota filo inferiore (scorrimento) del tubo di ingresso (m s.r.). Detto valore deve coincidere sempre con la quota dell’asse del foro di scarico.

HV = Altezza deposito materiale sedimentabile (HTiHTU) in (m). Valore maggiore o uguale a 15-20 cm.

ФA = Diametro foro sul muretto verso monte (cm). Valore che deriva dal dimensionamento idraulico. Motivazioni di ordine pratico consigliano di non scendere mai sotto il valore di 3-4 cm (cfr. problema intasamento).

ФB = Diametro foro sul muretto ФB>ФA (cm). Valore tipo 20 cm.

HS = Distanza sfioro – intradosso copertura (cm). Almeno 40 cm.

LS = Distanza minima fra foro-parete e foro-foro (cm). Almeno 20 cm.

DH = Differenza fra quota filo superiore tubo e quota di sfioro (cm). Tra 0 e 5 cm.

LM = Larghezza muro stramazzo (cm). Dipende da considerazioni di natura statica (cfr. spinta dell’acqua).

QU = Portata massima dal foro al limite di sfioro (l/s). Il valore dipende dalle elaborazioni idrauliche.

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CONSIDERAZIONI SUL PUNTO DI SCARICO

Il punto di scarico può assumere varie conformazioni, in genere riconducibili alle due situazioni evidenziate nella figura successiva:

caso A = scarico in pozzetto di fognatura (Figura 4) e

caso B = scarico in canale a cielo aperto (Figura 5).

Figura 4
Figura 5

Nella progettazione dello scarico il parametro più importante è Hcrit cioè la quota  massima che raggiunge il pelo libero, nel ricevente, durante i grandi eventi di pioggia.

Se Hcrit risulta maggiore di HTi occorre dotare i  fori nel pozzettone di laminazione di valvole di non ritorno. Un valore massimo consigliabile per Hcrit è il valore di quota ottenuto sommando ad HTi il diametro del tubo di laminazione; se il valore supera detto valore non può essere garantita la laminazione in quanto ovviamente l’acqua rigurgita all’interno direttamente dallo stramazzo di controllo.

Con valori di Hcrit compresi fra HTi e HTi+Di converrà, per sicurezza, aumentare convenientemente la lunghezza del tubo di laminazione utilizzando un coefficiente correttivo C1, espresso come aliquota decimale da sommare all’unità con cui correggere il valore L calcolato. Si può porre C1=0 quando Hcrit é sempre minore o uguale a HTi e C1=0,8 quando Hcrit può assumere un valore pari a HTi+Di (eventualmente con interpolazione lineare per situazioni intermedie).

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PARTICOLARI DELLA STROZZATURA IDRAULICA

La strozzatura idraulica sul muretto del pozzetto di laminazione può essere eseguita, senza spesa eccessiva, nel modo visualizzato nella Figura 6 successiva. Il sistema evidenziato è studiato in modo da ridurre i rischio intasamento nel foro di passaggio.

Figura 6

E’ consigliabile utilizzare carpenteria in acciaio inox in modo da ridurre gli interventi di manutenzione. 

La strozzatura ΦA è ovviamente sensibile a fenomeni di intasamento collegati alla presenza di materiale intasante entro il volume di laminazione (sacchetti di plastica, materiale in sospensione, ecc…).