La regolazione delle acque meteoriche attraverso l’utilizzo dei canali di drenaggio è diventata parte integrante della progettazione di opere pubbliche, come strade, porti, aeroporti, e di opere private, dai parchi ai centri residenziali o commerciali.
In funzione del luogo di installazione, la norma tecnica di riferimento En1433 indica il tipo di canali da utilizzare in funzione dei carichi di esercizio, da quelli pedonali a quelli aeroportuali. Ma come scegliere quale sezione utilizzare? Come gestire le acque una volta canalizzate all’interno della rete di drenaggio, ovvero come scaricarle verso il recettore finale?
Greenpipe, azienda di Correggio (Reggio Emilia) specializzata in canali e soluzioni per il drenaggio delle acque di pioggia, ha sviluppato, in collaborazione con un’importante università italiana, un modello di calcolo per il dimensionamento e la verifica delle reti di drenaggio.
La portata Q che fluisce lungo un canale è espressa in litri/secondo (l/s), è costante nel tempo mentre varia nello spazio in funzione delle immissioni di portata (pioggia) e degli scarichi.
Le immissioni generalmente sono distribuite lungo la lunghezza del collettore in funzione dell’area del bacino afferente, della pluviometria locale e delle caratteristiche di assorbimento delle superfici di scolo, mentre le sezioni di scarico, in corrispondenza delle quali l’efflusso si suppone libero, possono essere introdotte in uno o più punti lungo il collettore.
I canali di raccolta delle acque meteoriche sono dimensionati e verificati risolvendo le equazioni che esprimono la conservazione della massa, dell’energia e della quantità di moto nell’ipotesi di moto stazionario e fluido incomprimibile.
Senza sviluppare il discorso dal punto di vista matematico, è utile sottolineare come un importante parametro che influenza il risultato è il materiale di cui è composto il canale.
La sua scabrezza, infatti, determina la quantità di energia dissipata dal fluido durante il moto e quindi la capacità di portata del canale. Canali molto lisci come quelli sviluppati da Greenpipe devono essere trattati con approcci matematici adatti e non comuni nella pratica applicativa.
Quando riceve dal cliente le informazioni necessarie (dimensione dell’area scolante da trattare, lunghezza della tratta dei canali, tipo di superficie, precipitazione a partire da uno studio idrologico precedente, pendenze, eventuali immissioni), il modello di calcolo sviluppato da Greenpipe ne elabora i dati tramite il software, restituendo il grado di riempimento del canale in percentuale rispetto all’altezza della sezione, l’andamento della portata, della velocità della corrente e dello sforzo tangenziale al fondo sotto forma di grafici.
Aldo Vergari, direttore tecnico di Greepipe che ha seguito lo sviluppo del software spiega: «Per uno stesso studio possono coesistere differenti soluzioni per un corretto drenaggio delle acque: sezioni più piccole con molti scarichi o viceversa, fino a canali di dimensioni notevoli con scarico a fine tratta. La scelta dipenderà da considerazioni tecniche legate alla velocità dell’acqua all’interno del canale, che deve restare entro determinati limiti, e allo sforzo tangenziale al fondo, che è la misura della capacità autopulente della canaletta: maggiore è lo sforzo tangenziale al fondo, maggiore è il diametro dei sedimenti che la corrente è in grado di mobilitare dal fondo, contrastando così il progressivo interrimento del canale».
A determinare la scelta della soluzione più adeguata si aggiungono inoltre considerazioni economiche e specifiche peculiarità di ogni progetto.
