Relazione tecnica Dicembre 2009 progetto EU n°9 ACP RPR 50-13
Relazione tecnica Dicembre 2009 progetto EU n°9 ACP RPR 50-13
Relazione tecnica Dicembre 2009 progetto EU n°9 ACP RPR 50-13
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<strong>Relazione</strong> <strong>tecnica</strong> <strong>Dicembre</strong> <strong>2009</strong><br />
<strong>progetto</strong> <strong>EU</strong> <strong>n°9</strong> <strong>ACP</strong> <strong>RPR</strong> <strong>50</strong>-<strong>13</strong><br />
“Interventions pour le renforcement du réseau<br />
hydraulique, pour la protection de<br />
l'environnement et la sensibilisation à un usage<br />
responsable ”<br />
a cura di: dott. Ing. Diego Avesani<br />
dott. Ing. Daniele Casagrande<br />
dott. Marco Ciolli<br />
ing. Niccolò Da Ronco<br />
dott. ing. Maurizio Righetti<br />
dott. Ing Chiara Sboarina<br />
dott. Clara Tattoni<br />
dott. ing. Alfonso Vitti<br />
dott. ing. Paolo Zatelli<br />
Trento, Novembre <strong>2009</strong>
Indice dei contenuti<br />
1Origine dei dati...................................................................................................................................7<br />
1.1Rilievi topografici........................................................................................................................7<br />
1.2Misure di portata.........................................................................................................................7<br />
1.3Misure idrologiche.......................................................................................................................9<br />
2Opere di presa: situazione iniziale....................................................................................................10<br />
3Interventi nella vasca di accumulo...................................................................................................14<br />
3.1Descrizione generale.................................................................................................................16<br />
3.2Descrizione del percorso 1........................................................................................................16<br />
3.3Canale centrale di scarico.........................................................................................................16<br />
3.3.1Trasporto solido nel canale................................................................................................17<br />
3.3.2Verifica a ribaltamento.......................................................................................................17<br />
3.3.3Verifica al sifonamento......................................................................................................18<br />
3.3.4Verifica al piping................................................................................................................20<br />
3.4Traversa ed opere sulla gaveta.................................................................................................20<br />
3.5Camera di partenza...................................................................................................................21<br />
3.5.1Luce di derivazione............................................................................................................22<br />
3.6Opere accessorie.......................................................................................................................23<br />
3.6.1Opere di coronamento della vasca di accumulo.................................................................23<br />
3.6.2Paratoie.............................................................................................................................24<br />
4Sghiaiatore e dissabbiatore..............................................................................................................25<br />
4.1Fondo della vasca dissabbiatrice...............................................................................................29<br />
4.2Vasca di carico..........................................................................................................................29<br />
5Adduzione alla turbina .....................................................................................................................30<br />
5.1Condotta orizzontale (CO).........................................................................................................30<br />
5.1.1Perdite di carico.................................................................................................................30<br />
5.2Vasca di oscillazione (PP)..........................................................................................................31<br />
5.3Condotta forzata (CF)................................................................................................................32<br />
6Adduzione di acqua potabile al serbatoio.........................................................................................33<br />
6.1Condotta di adduzione (CA).......................................................................................................34<br />
6.1.1Tratto in PVC (PN10 e PN16)..............................................................................................34<br />
6.1.2Tratto in acciaio.................................................................................................................34<br />
6.1.3Colpo d'ariete....................................................................................................................35<br />
6.1.4Lunghezza tratti in PVC e in acciaio...................................................................................35<br />
6.1.5Perdite di carico totali........................................................................................................36<br />
6.2Condotta di mandata (CM)........................................................................................................36<br />
6.2.1Lunghezza tratti in PVC e in acciaio...................................................................................36<br />
6.2.2Perdite di carico totali........................................................................................................37<br />
6.2.3Prevalenza della pompa.....................................................................................................37<br />
6.3Dilatazione termica...................................................................................................................37<br />
6.4Manufatti di sicurezza...............................................................................................................37<br />
7Selle d'appoggio e blocchi di ancoraggio..........................................................................................39<br />
7.1Selle d'appoggio per condotta forzata ......................................................................................39<br />
7.2Blocchi di ancoraggio per condotta forzata...............................................................................40<br />
7.3Selle d'appoggio per adduzione e mandata..............................................................................41<br />
7.4Blocchi di ancoraggio per condotta di adduzione e di mandata................................................42<br />
8Interfaccia EPANET GRASS................................................................................................................44<br />
8.1EPANET......................................................................................................................................44<br />
8.2Integrazione GRASS-EPANET.....................................................................................................44<br />
8.3Aggiornamento dei moduli........................................................................................................45<br />
9Database spaziale............................................................................................................................46<br />
9.1Raccolta dati.............................................................................................................................46<br />
9.2Struttura logica del GeoDataBase.............................................................................................47<br />
9.3 Dati contenuti..........................................................................................................................47<br />
10Cartografia di supporto...................................................................................................................51<br />
11Attività scientifica e divulgativa......................................................................................................54<br />
11.1FOSS4G...................................................................................................................................54<br />
11.2Meeting degli utenti di GRASS.................................................................................................55<br />
11.3CUCS.......................................................................................................................................55<br />
12Attività di formazione per il <strong>progetto</strong> AVSI RWANDA.......................................................................56<br />
12.1Introduzione............................................................................................................................56<br />
2
12.2Prima individuazione delle esigenze formative........................................................................56<br />
12.3Formazione mirata al personale di MFLM ed ai tecnici............................................................57<br />
12.4Corsi in Italia...........................................................................................................................58<br />
12.5Avviamento di tesi di laurea comuni con il KIST......................................................................58<br />
12.6Preparazione di materiale didattico.........................................................................................60<br />
12.7Corsi in Rwanda......................................................................................................................61<br />
3
Premessa<br />
La presente relazione <strong>tecnica</strong> riassume le attività espletate da UNITN (Università degli Studi di<br />
Trento) nel periodo gennaio-novembre <strong>2009</strong>, nell'ambito del <strong>progetto</strong> presentato alla Unione Europea<br />
(EuropeAid/ 122979/C/ACT/<strong>ACP</strong>) e regolamentate da apposita convenzione di conto terzi stipulata<br />
tra AVSI e UNITN.<br />
La relazione <strong>tecnica</strong> è suddivisa in tre parti per comodità descrittiva, ma le attività sono state svolte<br />
con sforzo comune da parte di tutti i partecipanti di UNITN, secondo le proprie competenze ed abilità:<br />
NOTA<br />
1. parte (capitoli 1-7) relativa alle attività di progettazione della centrale idromeccanica per il<br />
sollevamento delle acque del futuro acquedotto. Sono parte integrante di questa parte di<br />
relazione gli elaborati grafici progettuali elencati e allegati;<br />
2. parte (capitoli 8-10) relativa alle informazioni geografiche. Questa comprende la gestione dei<br />
dati geografici, la realizzazione di un GeoDataBase, la realizzazione dell'interfaccia tra<br />
software GIS open source (GRASS) e software open source di calcolo idraulico di reti<br />
acquedottistiche (EPANET), la realizzazione del supporto digitale e delle mappe utilizzate per<br />
la progettazione acquedottistica e di carte tematiche.<br />
3. parte (capitoli 11-12) relativa alle attività di divulgazione scientifico <strong>tecnica</strong> ed alla<br />
formazione del personale tecnico italiano e rwandese operante in Rwanda nell'ambito del<br />
<strong>progetto</strong>;<br />
Si fa presente che tra la fine di novembre <strong>2009</strong> e l'inizio di dicembre <strong>2009</strong> tre persone di UNITN (ing.<br />
Diego Avesani, ing. Silvia Franceschi, dott. Ing. Maurizio Righetti) si recheranno per svolgere la<br />
seconda missione in Rwanda del <strong>progetto</strong> (la prima è stata svolta nel novembre 2008) e per tenere<br />
un primo ciclo di lezioni (workshop) a tecnici rwandesi, nell'ambito dell'attività di formazione in<br />
Rwanda prevista dal contratto e dal <strong>progetto</strong> presentato alla Unione Europea. Con l'occasione la<br />
delegazione effettuerà anche sopralluoghi nei cantieri relativi e prenderà ulteriori contatti per<br />
perfezionare le future attività formative. <strong>Relazione</strong> dettagliata di tale missione sarà presentata<br />
successivamente, presumibilmente ad inizio 2010.<br />
4
PARTE 1<br />
<strong>Relazione</strong> <strong>tecnica</strong> <strong>Dicembre</strong> <strong>2009</strong><br />
<strong>progetto</strong> <strong>EU</strong> <strong>n°9</strong> <strong>ACP</strong> <strong>RPR</strong> <strong>50</strong>-<strong>13</strong><br />
“Progettazione impianto idromeccanico di sollevamento delle acque,<br />
asservito all'acquedotto”<br />
Premessa<br />
a cura di: ing. Niccolò Da Ronco<br />
ing. Daniele Casagrande<br />
dott. ing. Maurizio Righetti<br />
La prima parte della seguente relazione <strong>tecnica</strong> si propone di riassumere le scelte compiute nella<br />
progettazione dell'impianto idromeccanico asservito all'acquedotto del <strong>progetto</strong> <strong>EU</strong> <strong>n°9</strong> <strong>ACP</strong> <strong>RPR</strong> <strong>50</strong>-<br />
<strong>13</strong> e fa seguito alle relazioni di febbraio, aprile, luglio e settembre <strong>2009</strong> precedentemente inviate.<br />
Alla relazione si intendono allegate le tavole seguenti:<br />
1. Opere realizzate: planimetria e sezioni tre vasche;<br />
2. Stramazzo triangolare: sezioni;<br />
3. Vasca di carico (camera di partenza): planimetria;<br />
4. Vasca di carico (camera di partenza): sezioni;<br />
5. Particolari della traversa;<br />
6. Sezioni del canale;<br />
7. Raccordo vasca dissabbiatrice e struttura esistente;<br />
8. Vasca dissabbiatrice: planimetria e sezioni generali;<br />
9. Vasca dissabbiatrice: profili longitudinali;<br />
10. Vasca dissabbiatrice: planimetria e sezioni opere civili;<br />
5
11. Vasca dissabbiatrice: planimetria e sezioni opere civili;<br />
12. Copertura della vasca di carico (camera di partenza);<br />
<strong>13</strong>. Griglia di protezione;<br />
14. Condotta orizzontale e condotta forzata: planimetria (aggiornata);<br />
15. Condotta orizzontale: profilo (aggiornata);<br />
16. Condotta forzata: profilo (aggiornata);<br />
17. Pozzo piezometrico (vasca di oscillazione) (aggiornata);<br />
18. Scavo tipo per CO-CF e CA-CM (aggiornata);<br />
19. Condotta di adduzione e mandata: planimetria;<br />
20. Condotta di adduzione – profilo longitudinale;<br />
21. Condotta di mandata – profilo longitudinale (1);<br />
22. Condotta di mandata – profilo longitudinale (2);<br />
23. Blocchi di ancoraggio e selle d'appoggio;<br />
24. Proposta selle d'appoggio in legno.<br />
6
1 Origine dei dati<br />
1.1 Rilievi topografici<br />
I dati topografici su cui si è lavorato sono di tre tipi: rilievi fatti da un operatore locale con un GPS, alcuni<br />
dislivelli e profili longitudinali realizzati con un teodolite e una carta topografica militare belga degli anni<br />
'70; tale carta è stata digitalizzata e georeferenziata in modo da ottenere un DTM (Digital Terrain Model)<br />
con precisione ai 5 m.<br />
Nel corso della progettazione si è evidenziata l'inadeguatezza della precisione di tale DTM a causa delle<br />
scarse pressioni in gioco (a volte inferiori al metro), perciò, al fine di ottenere una maggiore precisione<br />
nei dislivelli, si è stabilito di utilizzare un metodo di rilievo GPS stop & go relativo ad una stazione fissa e<br />
con tempi di stazionamento sul punto di 20 minuti. Si stima che tale metodologia permetta di<br />
raggiungere un errore di circa 20 cm sulle quote, valore considerato accettabile. Quando possibile, i<br />
dislivelli sono verificati con il teodolite.<br />
Tutta la progettazione delle opere di presa e adduzione è stata eseguita in relativo rispetto alla quota del<br />
terreno alla base della gaveta: tale punto di riferimento è stato stabilito per convenzione essere la<br />
“quota 0” (si veda la Tavola 4 allegata).<br />
1.2 Misure di portata<br />
Ai fini della progettazione delle opere di difesa è necessario stimare la massima portata di piena che<br />
per un certo tempo di ritorno. A questa si perviene mediante modelli idrologici a partire da serie<br />
storiche di misure di pioggia oppure con estrapolazioni da serie storiche di misure di portata.<br />
7
Figura 1: Stramazzo a monte dello sbarramento.<br />
Per stimare l'energia che si può ricavare da un corso d'acqua è necessario, invece, calcolare la curva<br />
di durata o comunque una portata minima garantita. A questo proposito sono state eseguite delle<br />
misure di portata nel corso d’acqua interessato, attraverso uno stramazzo triangolare posto<br />
immediatamente a monte dello sbarramento esistente (Figura 1).<br />
Figura 2: Misure di portata in 3 momenti della giornata durante la<br />
stagione secca..<br />
8
Le misure di portata sono state fatte in 3 distinti momenti della giornata (ore 8.00, 12.00 e 16.00), si<br />
evidenziano in tal modo delle leggere variazioni, dell’ordine del 10–15 %, dovute sostanzialmente ai<br />
prelievi che si verificano a monte per irrigare i campi. Purtroppo queste misure, oltre a risultare<br />
incomplete, si riferiscono al solo periodo estivo (luglio-agosto), quando cioè si registra il valore<br />
minimo di precipitazione. Non è stato in tal modo possibile ricavare la curva di durata delle portate<br />
per tutto l’anno ma solo per questo periodo limitato. D'altro canto, questi dati consentono di valutare<br />
la portata minima di <strong>progetto</strong>, in quanto riferiti alla stagione secca: il valore minimo assoluto di<br />
portata per l’intero periodo considerato è risultato pari a 0.037 m 3 /s, si è scelto quindi il valore di 40<br />
l/s per la portata di <strong>progetto</strong>. I vari comparti del sistema sono dimensionati e verificati anche per una<br />
portata di rispetto più elevata di quella minima, per garantire flessibilità all’impianto, il valore di tale<br />
portata è stato fissato in 75 l/s.<br />
1.3 Misure idrologiche<br />
Figura 3: Curva di durata per la stagione secca.<br />
Per la taratura di un modello idrologico che permetta di stimare sia la portata di piena che la curva di<br />
durata sono necessarie misure continuative e contemporanee di pioggia e di portata nel torrente. A<br />
tale scopo sono stati forniti ai tecnici in loco un pluviometro ed una sonda a pressione da collocare<br />
nelle vicinanze della traversa per misurare il tirante a monte della gaveta e quindi valutarne la<br />
portata. Sono stati forniti suggerimenti agli operatori in merito al luogo più adatto dove posizionare il<br />
pluviometro, la sonda a pressione ed un'asta graduata per la valutazione a vista del tirante.<br />
9
2 Opere di presa: situazione iniziale<br />
Al momento dell’accettazione dell’incarico risultavano presenti sul territorio alcune strutture risalenti<br />
in parte al periodo coloniale ed altre costruite più recentemente. Al primo caso appartiene lo<br />
sbarramento trasversale, costituito sostanzialmente da una briglia a finestra di larghezza pari a circa<br />
18.5 m ed altezza alla gaveta di 1 m circa, con ali leggermente inclinate (Figura 4).<br />
Di più recente costruzione risulta invece la vasca situata immediatamente a monte della traversa, i<br />
cui muri perimetrali si collegano senza soluzione di continuità alla traversa stessa (Figura 5 e 6,<br />
tratte dalla Tavola 1, allegata). Essa ha pianta trapezoidale per una superficie totale di circa 6<strong>50</strong> m 2 ,<br />
è divisa nella parte centrale da un muro e presenta sulla sinistra idrografica tre camere addossate al<br />
muro perimetrale, che nella visione del costruttore avrebbero dovuto servire da vasche di<br />
sedimentazione in serie.<br />
Lo stato iniziale rilevato non è stato ritenuto pienamente funzionale alla derivazione. Si è comunque<br />
optato per una serie di interventi progettuali che consentissero di non stravolgere lo stato iniziale. Si<br />
è quindi cercato un compromesso tra quanto ritenuto “ottimale” e il completamento dell'esistente tal<br />
quale.<br />
Figura 4: Disegno in 3D della briglia preesistente.<br />
In corrispondenza della bocca di presa era inoltre presente un’ulteriore vasca di sedimentazione della<br />
lunghezza di circa 6 metri e larghezza pari a 1.15 m (Figure 7, 8 e 9).<br />
10
Figura 5: Planimetria delle opere di presa.<br />
Figura 6: Vista da valle del piazzale di deposito, del muro di separazione<br />
interno (sulla sinistra) e delle tre vasche (in costruzione, sulla destra).<br />
11
Figura 7: Planimetria del dissabbiatore esistente.<br />
Figura 8: Profilo longitudinale del dissabbiatore esistente.<br />
12
Figura 9: Fotografia del dissabbiatore<br />
esistente.<br />
I problemi principali di questa configurazione delle opere di presa sono il deposito di sedimenti<br />
nell'allargamento subito a valle dello stramazzo e l'inadeguatezza del dissabbiatore esistente.<br />
<strong>13</strong>
3 Interventi nella vasca di accumulo<br />
Vasca di accumulo/<br />
piazzale di deposito<br />
Figura 10: Interventi di demolizione (in giallo) e nuove costruzioni (in rosso) nella vasca<br />
di accumulo.<br />
14
Figura 11: Particolari degli interventi (in rosso le opere da costruire e in giallo le opere da<br />
demolire) nella vasca di accumulo.<br />
Figura 12: Particolare della vasca di derivazione.<br />
15
3.1 Descrizione generale<br />
Gli interventi evidenziati in Figura 10 (in rosso costruzione, in giallo demolizione) mirano a risolvere,<br />
o quantomeno a limitare, il problema del deposito solido nel piazzale di deposito mantenendo<br />
un'adeguata velocità della corrente al suo interno e affidando il compito di rimuovere la frazione<br />
solida grossolana ad una vasca sghiaiatrice esterna e quella fine al sedimentatore esterno (punto (6)<br />
in Figura 10). Si è pertanto scelto di realizzare un canale preferenziale di scarico (percorso (1))<br />
avente lo scopo di concentrare il flusso della corrente durante le magre o comunque durante le piene<br />
non troppo sostenute. La sponda in destra idrografica di questo canale di scarico ha sommità a quota<br />
inferiore alla quota della soglia di sfioro tracimabile della traversa, inoltre in Figura 10 nel punto A è<br />
inserita una luce a battente regolabile con paratoia. In tal modo si ottiene un duplice vantaggio:<br />
• durante le piene più gravose tutta la luce della soglia tracimabile alla traversa contribuisce al<br />
deflusso, limitando così i rigurgiti a monte;<br />
• si ricava una seconda vasca sulla destra (punto 5) che costituisce un piccolo volume di<br />
compenso giornaliero.<br />
Viene comunque mantenuta la possibilità di utilizzare le tre vasche già realizzate (percorso 2) in<br />
alternativa al sistema principale ad esempio durante le fasi di pulizia e manutenzione di<br />
quest’ultimo. Nel caso si utilizzi il percorso (2) si prevedono abbondanti e incontrollati fenomeni di<br />
deposizione, soprattutto nelle zone (3) e (4), dove l’acqua rallenta fino quasi a stagnare; si<br />
renderebbero pertanto necessari frequenti interventi di rimozione del materiale accumulato nel<br />
tempo.<br />
3.2 Descrizione del percorso 1<br />
Nei paragrafi che seguono si vanno a descrivere le modifiche alle opere di presa esaminandole<br />
nell'ordine in cui vengono attraversate dall'acqua nel caso le si faccia seguire il percorso 1.<br />
La corrente viene concentrata nel canale al centro del piazzale di deposito e vi scorre sino ad<br />
incontrare la traversa al fondo, attraverso una luce di derivazione ricavata nella camera di partenza<br />
si passa alla vasca sghiaiatrice e quindi al dissabbiatore, infine si ha l'accumulo nella camera di<br />
carico. Da qui in avanti si passa dall'adduzione a pelo libero a quella a pressione: a 30 cm dal fondo<br />
della camera di carico parte la condotta orizzontale che raggiunge una vasca di oscillazione (o pozzo<br />
piezometrico) sul cui fondo comincia la condotta forzata che porta l'acqua sino alla turbina nella<br />
camera di pompaggio.<br />
3.3 Canale centrale di scarico<br />
Il muro sulla destra idrografica del canale centrale si interrompe nella sua parte finale, in prossimità<br />
della traversa (punto A della Figura 10), presentando una luce di larghezza pari a 1 m, con gargami<br />
nello spessore del muro stesso. In tali gargami potrà eventualmente essere inserita una panconatura<br />
o una paratoia per consentire le operazioni di riempimento e svuotamento della vasca adiacente.<br />
Il muro di sinistra esiste già, mentre il muro tracimabile di destra è costruito a gravità utilizzando<br />
massi annegati in calcestruzzo, secondo la modalità impiegata anche per la costruzione degli altri<br />
16
muri, ed ha sezione trapezoidale con base di 1.0 m e spessore alla sommità pari a <strong>50</strong> cm (si veda la<br />
Tavola 6 allegata). È alto 1.30 m rispetto al fondo della vasca, più basso quindi della traversa in<br />
corrispondenza della gaveta, in modo da non costituire un ostacolo al deflusso delle piene sulla<br />
traversa. La tracimazione del muro comincia per una portata fluente nel canale superiore a circa 7<br />
m 3 /s. La lunghezza del muro, pari a circa 23 m, consente inoltre un rapido riempimento della vasca<br />
adiacente ricavata sulla destra (indicata con il numero (5) in Figura 10), una volta che il muro venga<br />
tracimato. Tale vasca ha una superficie di circa 110 m 2 , per un potenziale volume di accumulo di<br />
circa 165 m 3 : se tale vasca venisse utilizzata come vasca di compenso giornaliero garantirebbe il<br />
funzionamento dell’impianto con una portata di <strong>progetto</strong> di 40 l/s per circa un’ora.<br />
Il fondo del canale è rivestito di pietrame grossolano, disponibile in loco, cementato sul fondo. La<br />
pendenza è pari circa al 1% in modo da favorire il trasporto di sedimenti e al contempo prevenire i<br />
fenomeni di erosione da parte della corrente. La larghezza del canale è di 3 m, la sezione del fondo è<br />
sagomata in modo tale da consentire alla corrente di concentrarsi al centro in concomitanza delle<br />
magre. Per favorire la dissipazione delle sovrapressioni derivanti dalla filtrazione dalla vasca<br />
adiacente (si veda il paragrafo successivo sul sifonamento) ed evitare quindi il sollevamento del<br />
fondo del canale, sotto il primo strato di pietrame annegato in calcestruzzo, profondo circa 0.3 m, si<br />
dispone un ulteriore strato di pietrame grossolano sciolto, profondo circa 0.2 m; vengono inoltre<br />
praticati dei fori nel fondo stesso del canale, in cui vengono inseriti dei tubi in PVC del diametro di 5<br />
cm circa, uno ogni 1.5 – 2 m 2 di superficie.<br />
3.3.1 Trasporto solido nel canale<br />
Dalla geometria del canale si può determinare la dimensione minima indicativa dei sedimenti che<br />
sedimentano nel corridoio durante le minime portate stagionali (Q=40 l/s). Il parametro di Shields è<br />
definito come:<br />
ϑ =<br />
e quindi, per una portata Q=40 l/s, si ricava che sedimentano i detriti di diametro maggiore di:<br />
2<br />
u *<br />
g Δ d<br />
d = u 2<br />
*<br />
g = Rhi =4mm<br />
una dimensione ritenuta accettabile, in quanto il materiale trasportato risulta di natura perlopiù<br />
argillosa – sabbiosa. In ogni caso, quando la deposizione dovesse risultare eccessiva si potrà<br />
provvedere alla pulizia del corridoio asportando il pancone di 10 cm posto nella gaveta.<br />
3.3.2 Verifica a ribaltamento<br />
Il muro tracimabile sulla destra del canale è stato verificato a ribaltamento nel caso più sfavorevole,<br />
ovvero quando il canale pieno e la vasca adiacente è vuota; ciò significa che il tirante d'acqua sulla<br />
sinistra è alto come il muro stesso mentre sulla destra è pari a 0.<br />
Il coefficiente di sicurezza si calcola come rapporto fra i momenti stabilizzanti e quelli instabilizzanti e<br />
risulta pari a:<br />
17
Sf<br />
M<br />
M<br />
stabilizzante = = ><br />
ribaltante<br />
abbondantemente superiore al valore limite di 1.5.<br />
3.3.3 Verifica al sifonamento<br />
1.84 1.5<br />
Nel caso in cui, al contrario, la vasca fosse piena d'acqua e il livello dell'acqua nel canale fosse<br />
invece basso (situazione che si verificherà al termine delle piene) è prevedibile lo svilupparsi di un<br />
moto di filtrazione dalla vasca al canale.<br />
Si è già accennato alla posa di uno strato di pietrame grossolano e all'inserimento di tubi in PVC per<br />
contrastare le sovrappressioni dovute alla filtrazione; si è eseguita, comunque, la verifica al<br />
sifonamento con il criterio di Terzaghi: esso consiste nel tracciare le linee di flusso del moto di<br />
filtrazione nel terreno e nella determinazione della spinta dell'acqua e del terreno. Il calcolo con il<br />
software agli elementi finiti FemLab 3.5 ha fornito i risultati esposti nelle Figure <strong>13</strong>, 14 e 15 e nella<br />
Tabella 1.<br />
Figura <strong>13</strong>: Andamento delle pressioni con vasca a destra piena e canale vuoto (FemLab<br />
3.5).<br />
18
Figura 14: Andamento delle linee equipotenziali con vasca a destra piena e canale vuoto<br />
(FemLab 3.5).<br />
Figura 15: Andamento delle linee di flusso con vasca a destra piena e canale vuoto<br />
(FemLab 3.5).<br />
u (m) z (m) σ (m) σ’ (m) σ/u<br />
0,16 0,33 0,59 0,43 3,67 >3,5 OK<br />
0,24 0,56 1,01 0,77 4,25 >3,5 OK<br />
0,31 0,79 1,42 1,11 4,56 >3,5 OK<br />
0,39 0,97 1,75 1,36 4,51 >3,5 OK<br />
0,46 1,<strong>13</strong> 2,03 1,57 4,40 >3,5 OK<br />
Tabella 1: Riassunto delle pressioni del terreno (ρ=1800 kg/m 3 ) e dell'acqua a varie<br />
profondità (FemLab 3.5).<br />
Poichè il criterio di Terzaghi prescrive che le pressioni efficaci σ’ siano positive e che il rapporto σ/u<br />
(dove u è la pressione dell'acqua) risulti superiore a 3.5 , la condizione di sicurezza risulta verificata<br />
in ogni punto (Tabella 1).<br />
19
3.3.4 Verifica al piping<br />
Per quanto riguarda il fenomeno del piping la verifica viene invece eseguita con il criterio di Bligh e<br />
Lane, che consiste nel determinare la lunghezza di un possibile percorso di filtrazione L (Figura 16).<br />
Figura 16: Esempio di percorso di filtrazione per applicazione del metodo di Bligh e Lane.<br />
Il rapporto tra tale lunghezza L, opportunamente scalata nel criterio di Lane, ed il tirante idrico viene<br />
poi confrontato con dei valori tabulati in funzione del materiale di fondazione.<br />
Il numero di Bligh vale:<br />
dove LB coincide con il percorso L.<br />
mentre quello di Lane vale:<br />
c<br />
L<br />
c<br />
B<br />
LB<br />
= = 3.2<br />
h<br />
Lh<br />
+ L<br />
L<br />
v<br />
L = = 3 = 2.67<br />
h h<br />
dove Lh è la somma dei percorsi orizzontale e Lv è la somma dei percorsi verticali.<br />
Entrambi i valori sono compatibili con quelli previsti per l’argilla normale che costituisce il fondo della<br />
vasca.<br />
Allo scopo di allungare il percorso di drenaggio dell’acqua vanno aggiunti sotto al muro due denti<br />
della lunghezza di 1.2 m e dello spessore di circa 20 cm. Tali denti sono da aggiungere anche al muro<br />
preesistente sulla sinistra idrografica.<br />
3.4 Traversa ed opere sulla gaveta<br />
La gaveta della traversa presenta attualmente una luce a battente, al suo posto si propone di<br />
20
ealizzare una luce aperta eliminando l'architrave esistente (Figura 17).<br />
Figura 17: Confronto tra situazione attuale (sinistra) e proposta di costruzione (destra),<br />
vista da monte.<br />
Come già anticipato, tale fessura è presidiata da una panconatura rimovibile alta 10 cm, con lo scopo<br />
di garantire una quota di minimo invaso del pelo libero all’interno della camera di partenza: il filo<br />
superiore del pancone è 10 cm più alto rispetto alla quota della soglia della luce di derivazione alla<br />
camera di partenza (quota 0, corrispondente con la quota della soglia alla gaveta), in tal modo la<br />
gaveta consente il deflusso della portata in eccesso garantendo al contempo la possibilità di<br />
derivazione della portata di <strong>progetto</strong> alla luce di derivazione. Per i dettagli costruttivi si rimanda alla<br />
Tavola 5 allegata.<br />
Eventuali ulteriori panconature di altezze opportune possono essere inserite nel caso si voglia<br />
aumentare ulteriormente il livello dell’acqua nel piazzale di deposito, al fine di avere un volume di<br />
compenso giornaliero. L'intera panconatura deve comunque essere rimossa nelle fasi di pulizia del<br />
canale di scarico o durante i periodi delle piogge.<br />
3.5 Camera di partenza<br />
La derivazione per l'utilizzo idromeccanico viene attuata attraverso la camera di partenza (Figura<br />
10). Tale camera è presidiata in ingresso da due paratoie regolabili per la derivazione della portata o<br />
dal percorso (1) o dal percorso (2) (paratoie a e c, Figura 11 e 12). Il collegamento in uscita con la<br />
vasca di sedimentazione è garantito attraverso un foro praticato nel muro frontale della vasca<br />
(cerchiato in rosso in Figura 11 e 12). Si può comunque operare sulle paratoie d e c di Figura 11 e 12<br />
per far fluire l'acqua secondo il percorso alternativo (2). Il livello del pelo libero alla derivazione è<br />
imposto da una soglia di 10 cm posta in corrispondenza della gaveta della traversa (punto e). Il<br />
fondo della camera di partenza è rivestito di materiale lapideo grossolano cementato ed è sagomato<br />
con una pendenza pari circa al 10% in direzione del callone o saracinesca di scarico (paratoia b);<br />
l'apertura di quest'ultimo permette la rimozione periodica dei detriti.<br />
La vasca attraversata dal percorso (2) rappresenta un piccolo bacino di accumulo che può essere<br />
svuotato, e quindi ripulito, aprendo la paratoia d.<br />
I muri perimetrali della camera di partenza vanno alzati di 40 cm rispetto alla situazione attuale e<br />
rispetto ai muri circostanti, per impedire all’acqua di tracimare la vasca in questa zona durante le<br />
piene.<br />
21
E’ prevista la copertura integrale della camera di partenza con tavolato di legno, sia per garantire<br />
sicurezza all’operatore durante le operazione di manovra delle paratoie che per evitare l’introduzione<br />
di materiale nella camera stessa.<br />
Una scala alla marinara esterna, installata tra la vasca di sedimentazione ed il muro perimetrale,<br />
permette di raggiungere la sommità della camera, mentre una scaletta alla marinara interna<br />
permette di raggiungerne il fondo.<br />
Le dimensioni dell'orditura del solaio sono state ottenute considerando su sovraccarico di 200 Kg/m 2<br />
e σamm=80 kg/cm 2 . Le due travi, incastrate nel muro alle estremità, hanno dimensioni 12 x 9 cm,<br />
mentre le assi che vi vanno appoggiate e inchiodate sopra hanno sezione di 4 x 15 cm.<br />
Per i dettagli costruttivi relativi agli elementi appena esposti si rimanda alla Tavola 3, Tavola 4 e<br />
Tavola 12 allegate.<br />
3.5.1 Luce di derivazione<br />
La luce di derivazione risulta attualmente rialzata rispetto al fondo della vasca di accumulo (quota 0)<br />
di 30 cm, per mezzo di uno scalino di forma semi-cilindrica realizzato in calcestruzzo. Se da una<br />
parte questo rialzo impedisce l’accesso del materiale più pesante alla vasca dissabbiatrice, dall’altra<br />
esso non permette un completo utilizzo del volume di compenso offerto dal piazzale di deposito, il<br />
cui fondo rimarrebbe pertanto costantemente coperto d’acqua stagnante. E’ prevista pertanto la<br />
demolizione dello scalino semicircolare attualmente presente all’interno della camera di partenza, in<br />
corrispondenza della luce di derivazione e la soglia di derivazione viene fissata alla quota 0. In tal<br />
modo si può usufruire per il compenso di tutto il volume della vasca di accumulo, evitando nel<br />
contempo eccessivi ristagni di acqua. Le dimensioni attuali del luce sono di 38 cm di altezza per 80<br />
cm di larghezza, con l’abbassamento della soglia a quota 0 esse risultano quindi pari a 68 cm di<br />
altezza per 80 cm di larghezza. Tali dimensioni risultano eccessive, in quanto consentono il passaggio<br />
di una portata sensibilmente superiore a quella di <strong>progetto</strong> nella stagione piovosa, con conseguente<br />
malfunzionamento dell’impianto. Si inserisce, pertanto, una paratoia regolabile alla luce di<br />
derivazione, sollevata di circa 10 cm rispetto al fondo. Tali dimensioni della luce sono tali da<br />
consentire la derivazione della portata di <strong>progetto</strong> di 40 l/s con funzionamento a stramazzo. Se si<br />
supera questo valore il deflusso avviene a battente; contemporaneamente, la panconatura alla<br />
gaveta della traversa viene tracimata e lo scarico della portata in eccesso avviene attraverso di essa<br />
(per la simulazione del deflusso si veda il Paragrafo 4).<br />
La luce di derivazione è presidiata da una griglia in acciaio per impedire il passaggio di materiale<br />
grossolano (Figura 18).<br />
22
Figura 18: Griglia e suo particolare.<br />
Si è preferito ricorrere ad un tipo particolare di griglia, con barre che possono essere rimosse<br />
semplicemente sfilandole dai loro supporti, realizzate con barre di acciaio a sezione circolare, di<br />
diametro 8 o 10 mm, lunghe circa 1 m e piegate nella parte superiore, in modo da avere una parte<br />
rettilinea lunga 80 cm (particolare della Figura 18). Questa parte va infilata nei fori praticati su due<br />
piastre, che vanno ancorate al muro per mezzo di 4 tondini di ferro saldati ad esse.<br />
Per i dettagli costruttivi si rimanda alla Tavola <strong>13</strong> allegata.<br />
3.6 Opere accessorie<br />
3.6.1 Opere di coronamento della vasca di accumulo<br />
Il principale problema legato alla zona circostante la vasca di accumulo è dato dalla presenza di<br />
acque di scorrimento sul versante in sinistra idrografica della vasca, in corrispondenza delle tre<br />
vasche interne. In questa zona le acque si raccolgono e scorrono verso valle, rischiando pertanto di<br />
compromettere la stabilità della vasca dissabbiatrice. La costruzione di drenaggi sotto la vasca<br />
necessiterebbe di una manutenzione regolare per evitare l’interrimento ed è pertanto sconsigliabile,<br />
questa soluzione inoltre impedirebbe l’utilizzo di una fontana presente in questa zona. Si è deciso<br />
pertanto di costruire un muro di protezione, collegandosi al muro perimetrale preesistente e di<br />
interrire la zona a monte di tale muro con terra prelevata nei dintorni (Figura 19 e Figura 20). Le<br />
acque di scorrimento vanno poi intercettate sul versante qualche metro a monte e deviate<br />
direttamente nella vasca.<br />
23
Figura 19: Particolari del muro di protezione e del riempimento sulla sinistra idrografica.<br />
Figura 20: Particolari del muro di protezione e del riempimento sulla sinistra idrografica.<br />
3.6.2 Paratoie<br />
Le paratoie regolabili previste per il sezionamento idraulico delle varie vasche sono realizzate in<br />
modo semplice, così da poter essere eventualmente riparate anche in loco. Esse consistono<br />
essenzialmente in due guide (gargami) in acciaio che vengono ammorsate nello spessore dei muri<br />
(se in costruzione) oppure ancorate esternamente ai muri già esistenti, mentre le paratoie sono in<br />
lamiera rinforzata o acciaio.<br />
Le paratoie regolabili sono costruite in modo tale da consentire una semplice manovra e<br />
manutenzione da parte dell’operatore. Si è cercato per quanto possibile di utilizzare delle misure<br />
standard, in modo da semplificare la loro costruzione e manutenzione/sostituzione. Poiché le portate<br />
in gioco sono di modesta entità, le paratoie possono essere manovrate a mano. Le guide sono<br />
24
ealizzate con profilati a C di altezza almeno 100 mm (Figura 21), da definire comunque in sito,<br />
secondo disponibilità.<br />
Figura 21: Gargami per le paratoie.<br />
L’ancoraggio dei gargami è assicurato per mezzo di apposite zanche metalliche saldate ai profilati e<br />
poi annegate nel calcestruzzo.<br />
4 Sghiaiatore e dissabbiatore<br />
Sghiaiatore e dissabbiatore hanno lo scopo di rimuovere rispettivamente la frazione solida<br />
grossolana e fine di sedimenti trasportati dall’acqua, in modo da evitare danni e malfunzionamenti<br />
dei macchinari in centrale nonchè la formazione di depositi nel canale di adduzione.<br />
Il sistema sghiaiatore e dissabbiatore è realizzato esternamente alla vasca di accumulo, sfruttando le<br />
opere civili già esistenti.<br />
In particolare lo sghiaiatore è realizzato utilizzando e modificando la vasca già esistente, mentre la<br />
vasca dissabbiatrice viene costruita ex novo a valle della vasca preesistente.<br />
E’ prevista soltanto la parziale demolizione della parte terminale della vasca preesistente (per<br />
eliminare il restringimento esistente) da cui parte poi la vasca dissabbiatrice vera e propria. In tal<br />
modo la vasca preesistente diventa a tutti gli effetti una vasca-sghiaiatore. In corrispondenza<br />
dell'esistente scarico dei sedimenti, costituito da un foro praticato sul fondo della vasca-sghiaiatore,<br />
si ricava una scanalatura larga circa 80 cm che raccoglie il materiale più grossolano. Tale materiale<br />
può essere rimosso periodicamente attraverso l’apertura di una paratoia che presidia un foro di<br />
misure 60 x <strong>50</strong> cm praticato nella parte destra della vasca, in corrispondenza della scanalatura. Lo<br />
scarico avviene per mezzo di uno scivolo realizzato all’esterno della vasca con pietrame e<br />
calcestruzzo. Questo sistema di scarico, sebbene più oneroso, risulta più efficace ed affidabile del<br />
foro esistente, facilmente intasabile.<br />
Il collegamento tra la vasca sghiaiatrice esistente e la nuova vasca dissabbiatrice avviene per mezzo<br />
di una soglia presidiata da paratoia regolabile e successivo scivolo. La quota della soglia è stata<br />
fissata in modo da consentire la transizione del flusso attraverso le condizioni di corrente critica nel<br />
passaggio tra una vasca e l’altra. In tal modo la corrente di monte non risulta influenzata da ciò che<br />
avviene a valle.<br />
La morfologia del terreno immediatamente a valle della vasca sghiatrice esistente impone una<br />
leggera curva (circa 20° verso destra) alla seconda vasca dissabbiatrice, deviazione che avviene<br />
25
attraverso una deviazione planimetrica raccordata, con curva di 20° (Figura 22).<br />
Nel dimensionamento della vasca sono state prese in considerazione diverse portate (Tabella 2), allo<br />
scopo di garantire una certa elasticità di funzionamento in futuro, in funzione dell’eventuale<br />
disponibilità di portate superiori a quella di <strong>progetto</strong> e di future esigenze di produzione di energia<br />
difficilmente prevedibili allo stato atttuale. Si può pertanto assumere che una lunghezza del<br />
dissabbiatore pari a 11 m, ottenuta con una portata di <strong>progetto</strong> pari a 75 l/s e intercettazione dei<br />
sedimenti fino a 1<strong>50</strong>-200 mm, rappresenti un ragionevole compromesso tra esigenze attuali e<br />
richieste future, capace di garantire un efficacie funzionamento anche per portate sensibilmente<br />
superiori a quella di <strong>progetto</strong>.<br />
Q (l/s) L (m)<br />
40 5.93<br />
68 10.08<br />
75 11.11<br />
100 14.82<br />
Tabella 2: Lunghezza della vasca dissabbiatrice in funzione della portata derivata.<br />
Figura 22: Morfologia del terreno che impone una curva a destra dopo lo sghiaiatore.<br />
La vasca dissabbiatrice è collegata a valle alla vasca di carico tramite una soglia presidiata da<br />
paratoia. Il dislivello tra la soglia di monte della vasca dissabbiatrice e la soglia di valle è pari a 15<br />
cm. Si ha in tal modo passaggio della corrente attraverso l’altezza critica in corrispondenza delle<br />
soglie di valle, senza rigurgito a monte per le normali condizioni di defllusso, con creazione di una<br />
seconda sezione di controllo.<br />
Vasca sghiaiatore e vasca dissabbiatore sono dotate di uno sfioratore di troppo pieno ciascuna. Tali<br />
sfioratori sono ricavati sulle pareti destra delle vasche, ad una altezza tale da garantire un efficace<br />
26
funzionamento oltre che una certa elasticità di funzionamento dell’opera. Lo sfioratore nella vasca-<br />
sghiaiatore ha soglia a quota [+0,21 m] (rispetto alla quota 0) ed ha una lunghezza pari a 2.5 m,<br />
mentre lo sfioratore della vasca-dissabbiatore ha soglia a quota [+0,11 m] ed ha una lunghezza pari<br />
a 9 m. In tal modo gli sfioratori entrano in funzione in presenza di una portata pari a circa 190 l/s; è<br />
possibile cominciare a sfiorare a valori inferiori a questa portata semplicemente agendo sulle<br />
paratoie A e B di Figura 22. Tali dimensioni risultano sufficienti a garantire un rapido e completo<br />
smaltimento della portata massima derivabile dalla luce di presa, con sfioro verso la scarpata.<br />
Quest’ultima è ricoperta al piede della vasca con uno strato di materiale lapideo annegato nel<br />
calcestruzzo, di diametro circa 20-30 cm, per evitare fenomeni di erosione e conseguente instabilità.<br />
Figura 23: Dissabbiatore con indicazione delle paratoie A e B.<br />
Sono state effettuate delle simulazioni numeriche per verificare come andrebbe a ripartirsi la portata<br />
in ingresso nella vasca dissabbiatrice (linea verde, Figura 24) tra la condotta di adduzione (linea blu)<br />
e lo sfioratore laterale (linea rossa), andando a modificare l’altezza della paratoia di accesso alla<br />
vasca di carico.<br />
I parametri utilizzati sono, coerentemente con gli interventi proposti:<br />
• larghezza della paratoia di derivazione = 0,5 m;<br />
• altezza della paratoia di derivazione = 0,<strong>13</strong> m;<br />
• lunghezza dello sfioratore di troppo pieno = 8,8 m;<br />
• altezza dello sfioratore rispetto alla battuta della paratoia = 0,26 m.<br />
27
Figura 24: Scala di deflusso con paratoia regolata ad un’altezza di<br />
0,<strong>13</strong> m.<br />
La portata derivata varia in funzione dell’altezza del pelo libero: in un primo momento essa cresce<br />
proporzionalmente ad h 3/2 , secondo la legge di deflusso tipica degli stramazzi. Quando il pelo libero<br />
raggiunge l’altezza della paratoia che presidia la derivazione si ha deflusso a battente e la crescita è<br />
proporzionale ad h 1/2 . Successivamente il pelo libero raggiunge il livello dello sfioratore di troppo<br />
pieno (+0,26 m) che comincia a sfiorare quasi tutta la portata in arrivo, evitando in tal modo la<br />
derivazione di un’eccessiva quantità d’acqua dal foro di derivazione. Si noti che questo valore<br />
subisce un incremento minimo anche per valori della portata in ingresso molto elevati (linea verde).<br />
Qualora invece si voglia derivare una portata maggiore si agirà sulla paratoia regolabile, alzandola<br />
dell’altezza desiderata. In Figura 25 è riportata una simulazione ottenuta con un’altezza pari a 20<br />
cm.<br />
28
Figura 25: Scala di deflusso con paratoia regolata ad un’altezza di 0,20 m.<br />
Come si vede in questo caso la portata derivata raggiunge valori prossimi ai 100 l/s prima che entri<br />
in azione lo sfioratore di troppo pieno.<br />
4.1 Fondo della vasca dissabbiatrice<br />
Il fondo della vasca dissabbiatrice è inclinato con una pendenza pari al 6%, in modo da favorire il<br />
trasporto del materiale depositato sul fondo verso la parte terminale della vasca, dove in parete<br />
destra è ricavato il foro di scarico dei sedimenti, presidiato da una paratoia. Inoltre il fondo della<br />
vasca è sagomato in modo che il materiale si accumuli nella parte centrale, in una scanalatura larga<br />
30 cm e profonda altrettanto.<br />
4.2 Vasca di carico<br />
La vasca dissabbiatrice è collegata a valle alla vasca di carico tramite una soglia presidiata da<br />
paratoia. Il dislivello tra la soglia di monte della vasca dissabbiatrice e la soglia di valle è pari a 15<br />
cm. Si ha in tal modo passaggio della corrente attraverso l’altezza critica in corrispondenza delle<br />
soglie di valle, senza rigurgito a monte per le normali condizioni di deflusso, con creazione di una<br />
seconda sezione di controllo.<br />
Dalla vasca di carico dalla quale si diparte la condotta orizzontale. L’imbocco di tale condotta è<br />
rialzato di 30 cm rispetto al fondo della vasca e 70 cm più basso della soglia dello sfioratore, per<br />
evitare l’accidentale ingresso di aria nelle condotte (air intake).<br />
Per i dettagli relativi agli elementi della vasca sghiaiatrice e dissabbiatrice esposti nei paragrafi<br />
precedenti si rimanda alla Tavola 7, Tavola 8, Tavola 9, Tavola 10 e Tavola 11 allegate.<br />
29
5 Adduzione alla turbina<br />
5.1 Condotta orizzontale (CO)<br />
Dalla vasca di carico si diparte una condotta orizzontale (CO) di adduzione che collega la vasca<br />
dissabbiatrice con la condotta forzata vera e propria; si è scelto di utilizzare materiali prodotti da<br />
ditte locali, vengono pertanto impiegate tubazioni in pressione in PVC, disponibili fino ad un diametro<br />
massimo di 200 mm. La posa delle condotte deve avvenire in una trincea che misura alla base<br />
(n(D+s) + 0.40 m) dove n è il numero di condotte, D è il diametro esterno delle tubazioni e s è la<br />
distanza tra due tubazioni contigue (minimo D/3), su uno strato di sabbia alto (0.10 m + 0.1 D). Il<br />
riempimento viene fatto con sabbia o terra sciolta vagliata costipata fino a 30 cm al di sopra della<br />
generatrice superiore e superiormente con materiale di risulta fino allo riempimento completo della<br />
trincea.<br />
Una volta calcolate le perdite di carico si è scelto di utilizzare:<br />
• due condotte DN200 PN6 (spessore 6.9 mm) per derivare 40 l/s;<br />
• quattro condotte DN200 PN6 (spessore 6.9 mm) per derivare 75 l/s.<br />
5.1.1 Perdite di carico<br />
Per calcolare le perdite di carico si è utilizzata la formula:<br />
con coefficiente di scabrezza pari a:<br />
e per le perdite localizzate la formula:<br />
con coefficiente ξ pari a:<br />
J = f<br />
D<br />
u 2<br />
2g<br />
f = 0. 02<br />
E= u2<br />
2g<br />
=2<br />
per conteggiare l'imbocco e lo sbocco nella vasca di oscillazione e il cambio di direzione che avviene<br />
mediante un pozzetto.<br />
La stima delle perdite di carico per le portate di 40 l/s (utilizzando 2 tubi DN200 PN6) e 75 l/s<br />
(utilizzando 4 tubi DN200 PN6) viene esposta in Tabella 3 e 4.<br />
Portata Q 40 l/s<br />
Velocità 0.73 m/s<br />
Perdite di carico distribuite 0.53 m<br />
Perdite di carico localizzate 0.06 m<br />
Perdite di carico totali 0.59 m<br />
Tabella 3: Perdite di carico nella condotta orizzontale (180 m) costituita da 2 tubi DN200<br />
PN6.<br />
30
Portata Q 75 l/s<br />
Velocità 0.69 m/s<br />
Perdite di carico distribuite 0.47 m<br />
Perdite di carico localizzate 0.05 m<br />
Perdite di carico totali 0.52 m<br />
Tabella 4: Perdite di carico nella condotta orizzontale (180 m) costituita da 4 tubi DN200<br />
PN6.<br />
Nel profilo longitudinale relativo alla condotta orizzontale si è stabilito un profilo di posa della<br />
tubazione che minimizzi gli scavi, per cui la profondità di scavo del tubo allo sbocco in vasca di<br />
oscillazione risulta essere di circa 70-80 cm. Sarebbe comunque auspicabile che la quota di sbocco<br />
della tubazione potesse essere ulteriormente approfondita (di circa 1 m) rispetto alla quota -1.24 m<br />
indicata nella Tavola 15, garantendo così al contempo un dislivello tra piezometrica ed asse di<br />
almeno <strong>50</strong> cm lungo tutta la CO; questo per poter garantire un funzionamento idraulico migliore<br />
anche nel caso di aumento della portata emunta a valori superiori ai 40 l/s.<br />
Per dettagli relativi alla planimetria, al profilo longitudinale e agli scavi tipo della condotta orizzontale<br />
si rimanda alla Tavola 14, Tavola 15 e Tavola 18 allegate.<br />
5.2 Vasca di oscillazione (PP)<br />
La vasca di oscillazione (anche indicato nelle comunicazioni come pozzo piezometrico PP) serve a<br />
proteggere la condotta orizzontale dalle sovrappressioni originate dal colpo d'ariete generato da<br />
chiusure/aperture brusche dell'alimentazione della turbina.<br />
Si riportano in Tabella 5 i valori massimi di oscillazione del pelo libero rispetto al livello statico,<br />
ricavate nel caso di brusca apertura o chiusura dell'otturatore alla condotta forzata, per diversi valori<br />
di sezione per una vasca cilindrica, una portata di 40 l/s con due tubi DN200 ed una portata di 75 l/s<br />
con quattro tubi DN200.<br />
31
Diametro della vasca<br />
di oscillazione (m)<br />
Oscillazione<br />
massima (m)<br />
per 40 l/s e 2 tubi<br />
Oscillazione<br />
massima (m)<br />
per 75 l/s e 4 tubi<br />
1 0.83 1.1<br />
1.5 0.55 0.73<br />
2 0.41 0.55<br />
2.5 0.33 0.44<br />
3 0.28 0.37<br />
3.5 0.24 0.31<br />
Tabella 5: Oscillazione massima per diversi diametri della vasca.<br />
Il valore dell’oscillazione, raddoppiato per tener conto del fatto che essa rappresenta sia sovralzi che<br />
abbassamenti del pelo libero, rappresenta l’altezza minima della vasca di oscillazione, il cui diametro<br />
è stato fissato pari a 2 m.<br />
Si dimensiona la vasca di oscillazione in base alle oscillazioni nell'ipotesi di derivazione di 75 l/s:<br />
• l'oscillazione verso l'alto è pari a 0.55 m;<br />
• l'oscillazione verso il basso è pari a 0.55 m;<br />
• si aggiungono 0.<strong>50</strong> m per evitare il fenomeno dell'air intake.<br />
In definitiva l'altezza utile della vasca di oscillazione è pari a:<br />
0.55 m + 0.55 m + 0.<strong>50</strong> m = 1.60 m<br />
Quest'altezza viene portata a 2 m per permettere movimenti più agevoli durante la manutenzione<br />
interna.<br />
Per dettagli costruttivi della vasca di oscillazione si rimanda alla Tavola 17 allegata.<br />
5.3 Condotta forzata (CF)<br />
Per la scelta delle tubazioni per la condotta forzata (CF) ci si è attenuti alle stesse considerazioni<br />
fatte per la condotta orizzontale, scegliendo un coefficiente di scabrezza per le perdite distribuite<br />
pari a:<br />
e un coefficiente ξ pari a:<br />
f =0.02<br />
=3.5<br />
per conteggiare l'imbocco, lo sbocco, due curve ed il convergente immediatamente a monte della<br />
turbina. Si è deciso di adottare tubazioni in parallelo di diametro DN200 PN10 prodotte in loco. Le<br />
pressioni massime sono di 64 m.c.a., compatibili con l'uso di questo tipo di tubazioni, anche<br />
conteggiando sovrappressioni per brusca chiusura pari a circa 27 m.c.a.<br />
La lunghezza delle tubature è di 230 m, con un dislivello totale di circa 64 metri, le perdite di carico<br />
per la condotta forzata vengono esposte in Tabella 6 e 7.<br />
32
Portata Q 40 l/s<br />
Velocità 0.78 m/s<br />
Perdite di carico distribuite 0.79 m<br />
Perdite di carico localizzate 0.11 m<br />
Perdite di carico totali 0.90 m<br />
Tabella 6: Perdite di carico nella condotta forzata (230 m) costituita da 2 tubi DN200<br />
PN10.<br />
Portata Q 75 l/s<br />
Velocità 0.73 m/s<br />
Perdite di carico distribuite 0.69 m<br />
Perdite di carico localizzate 0.1 m<br />
Perdite di carico totali 0.79 m<br />
Tabella 7: Perdite di carico nella condotta forzata (230 m) costituita da 4 tubi DN200<br />
PN10.<br />
Per dettagli relativi alla planimetria, al profilo longitudinale e agli scavi tipo della condotta forzata si<br />
rimanda alla Tavola 14, Tavola 16 e Tavola 18 allegate.<br />
6 Adduzione di acqua potabile al serbatoio<br />
Per condotta di adduzione si intende la condotta che collega le sorgenti di acqua potabile con la<br />
camera di pompaggio, mentre con condotta di mandata si intende la condotta che parte dalla pompa<br />
e risale fino al primo serbatoio dell'acquedotto.<br />
Dai rilievi relativi alla condotta di adduzione (CA) e di mandata (CM) ricevuti il 1 settembre <strong>2009</strong> si<br />
evince che:<br />
• la condotta di adduzione è lunga 2088 m e il dislivello del terreno è di 202 m;<br />
• la condotta di mandata è lunga 2969 m e il dislivello del terreno è di 432 m.<br />
Da comunicazioni ricevute da Enrico Selmi ed Edoardo Chiappa a ciò si aggiunge che:<br />
• la portata minima delle sorgenti è pari a 3 l/s;<br />
• il diametro proposto per le condotte è DN110;<br />
• la quota di partenza della condotta di adduzione è rappresentata dal filtro a travertino.<br />
Partendo da questi dati e dalla disponibilità di materiale si suggerisce l'utilizzo di una condotta di<br />
adduzione in PVC DN110 PN10 per i tratti a pressione fino a 10 bar (comprensivi di colpo d'ariete),<br />
PVC DN110 PN16 per i tratti a pressione fino a circa 15 bar e una condotta in acciaio DN100 per i<br />
tratti a pressione maggiore, come indicato nelle Tavole 20, 21 e 22 allegate.<br />
33
6.1 Condotta di adduzione (CA)<br />
6.1.1 Tratto in PVC (PN10 e PN16)<br />
Per tubazioni <strong>tecnica</strong>mente lisce (vetro, ottone, rame, trafilato, vetroresina, materiali plastici) si<br />
consiglia di utilizzare una dimensione della scabrezza assoluta pari a:<br />
e = 0 – 0,02 mm<br />
Per considerare l'invecchiamento si decide di utilizzare, coerentemente con la progettazione di<br />
condotta orizzontale e forzata, un valore pari a :<br />
e = 0.3 mm<br />
I tubi PVC DN110 PN10 hanno diametro interno pari a:<br />
Di = 99 mm<br />
La velocità dell'acqua all'interno del tubo è di (per Q=3 l/s):<br />
Il carico cinetico è di 1 cm.<br />
v = 0.39 m/s<br />
Il coefficiente di scabrezza della formula di Darcy-Weisbach è pari a:<br />
Le perdite di carico sono:<br />
λ = 0.03<br />
J = 2.301 m/Km<br />
I tubi PVC DN110 PN16 hanno diametro interno pari a:<br />
La velocità dell'acqua all'interno del tubo è di:<br />
Il carico cinetico è di 1 cm.<br />
Di = 96.8 mm<br />
v = 0.41 m/s<br />
Il coefficiente di scabrezza della formula di Darcy-Weisbach è pari a:<br />
Le perdite di carico sono:<br />
6.1.2 Tratto in acciaio<br />
λ = 0.03<br />
J = 2.74 m/Km<br />
Per tubazioni in acciaio nuovi si consiglia di utilizzare una dimensione della scabrezza assoluta pari a:<br />
e = 0,05 – 0,15 mm<br />
Per considerare l'invecchiamento con arrugginimento e incrostazioni, invece, si consiglia un valore<br />
pari a :<br />
34
e = 0,6 ÷ 0,8 mm<br />
I tubi in acciaio DN100 hanno diametro interno pari a:<br />
La velocità dell'acqua all'interno del tubo è di:<br />
Il carico cinetico è di 1 cm.<br />
Di = 107.1 mm<br />
v = 0.33 m/s<br />
Il coefficiente di scabrezza della formula di Darcy-Weisbach è pari a:<br />
Le perdite di carico sono:<br />
6.1.3 Colpo d'ariete<br />
λ = 0.035<br />
J = 1.85 m/Km<br />
Alla pressione dovuta al carico piezometrico in condizioni normali va aggiunta la pressione dovuta al<br />
colpo d'ariete per brusca chiusura.<br />
La sovrappressione calcolata con la formula di Joukowski-Allievi è pari a:<br />
dove la celerità di propagazione a vale:<br />
a= <br />
p<br />
=<br />
w a v0 g<br />
E w<br />
w [ DE w / sE m ]<br />
con ρw=1000 kg/m 3 , Ew=2.09 10 9 N/m 2 , Em(PVC)=3 10 9 N/m 2 , Em(acciaio)=2.1 10 11 N/m 2 , e quindi:<br />
e le sovrappressioni valgono:<br />
6.1.4 Lunghezza tratti in PVC e in acciaio<br />
a(PVC PN10) = 381 m/s<br />
a(PVC PN16) = 421 m/s<br />
a(acciaio) = 1260 m/s<br />
Δp(PVC PN10)= 15.2 m<br />
Δp(PVC PN16)= 14.2 m<br />
Δp(acciaio)= 42.4 m<br />
I tubi in PVC PN16 possono essere utilizzati nei tratti in cui la pressione in condizioni di esercizio non<br />
supera i <strong>13</strong>5 m (per rimanere in sicurezza anche tenendo conto della sovrappressione da colpo<br />
35
d'ariete e dell'invecchiamento), mentre i tubi in PVC PN10 possono essere utilizzati nei tratti in cui la<br />
pressione in condizioni di esercizio non supera i 75 m.<br />
Si consiglia, pertanto, di utilizzare:<br />
• dal filtro a travertino fino al punto 20: PVC DN110 PN10 (777 m);<br />
• dal punto 20 fino al punto 48: PVC DN110 PN16 (894 m);<br />
• dal punto 48 fino al raggiungimento della pompa: acciaio DN100 (417 m).<br />
6.1.5 Perdite di carico totali<br />
Le perdite di carico distribuite nel tratto in PVC PN10 (dal filtro a travertino al punto 20), aumentate<br />
del 10% per calcolare anche quelle puntuali, sono pari a:<br />
ΔE(PVC PN10) = 1.97 m<br />
Le perdite di carico distribuite nel tratto in PVC PN16 (dal punto 20 al punto 48), aumentate del 10%<br />
per calcolare anche quelle puntuali, sono pari a:<br />
ΔE(PVC PN16) = 2.69 m<br />
Le perdite di carico distribuite nel tratto in acciaio (dal punto 48 alla pompa), aumentate del 10% per<br />
calcolare anche quelle puntuali, sono pari a:<br />
ΔE(acciaio) = 0.85 m<br />
Considerando che il dislivello del terreno è di 202 m e non avendo informazioni sul pelo libero nel<br />
filtro a travertino, si calcola che la pressione alla pompa è di:<br />
6.2 Condotta di mandata (CM)<br />
pressione alla pompa = 196 m<br />
Valgono le stesse considerazioni fatte per la condotta di adduzione.<br />
La quota di massimo invaso del serbatoio al termine della mandata è di circa 3 m: pertanto il<br />
dislivello da superare è:<br />
dislivello del terreno (+3 m): 435 m<br />
Considerando che la pressione in arrivo alla pompa è di 196 m, la prevalenza della pompa è:<br />
prevalenza pompa: 435 m – 196 m + perdite di carico CM<br />
6.2.1 Lunghezza tratti in PVC e in acciaio<br />
Per gli stessi motivi di sopra si consiglia di utilizzare:<br />
• dalla pompa fino al punto 47: acciaio DN100 (797 m);<br />
• dal punto 47 fino al punto 22: PVC DN110 PN16 (1223 m);<br />
• dal punto 22 fino al raggiungimento del serbatoio: PVC DN110 PN10 (891 m).<br />
36
6.2.2 Perdite di carico totali<br />
Le perdite di carico distribuite nel tratto in PVC PN10 (dalla pompa a travertino al punto 47),<br />
aumentate del 10% per calcolare anche quelle puntuali, sono pari a:<br />
ΔE(PVC PN10) = 2.02 m<br />
Le perdite di carico distribuite nel tratto in PVC PN16 (dal punto 47 al punto 22), aumentate del 10%<br />
per calcolare anche quelle puntuali, sono pari a:<br />
ΔE(PVC PN16) = 3.69 m<br />
Le perdite di carico distribuite nel tratto in acciaio (dal punto 22 al serbatoio), aumentate del 10%<br />
per calcolare anche quelle puntuali, sono pari a:<br />
6.2.3 Prevalenza della pompa<br />
ΔE(acciaio) = 1.81 m<br />
Considerando che la pressione in arrivo alla pompa è di 196 m, la prevalenza che deve fornire la<br />
pompa per spingere 3 l/s fino al serbatoio è:<br />
prevalenza pompa: 435 m – 196 m + (2.02 + 3.69 + 1.81) m = 247 m<br />
Attualmente si è in possesso di un'offerta della ditta Salmini (allegata) che propone una pompa in<br />
grado di garantire una prevalenza di 265 m a una portata di 3 l/s.<br />
6.3 Dilatazione termica<br />
I tubi in PVC hanno un coefficiente di dilatazione termica di 0.08 mm/m/°C.<br />
La posa dei tubi con incastro a bicchiere avviene lasciando 7÷8 cm di spazio libero per l'espansione.<br />
Poiché gli spezzoni di tubo sono lunghi 6 m, si ottiene per ottenere l'espansione massima di 7 cm<br />
sono necessari:<br />
70 mm<br />
=146 ° C<br />
0.08 mm/m/° C⋅6m<br />
L'acciaio ha un coefficiente di dilatazione ancora più basso, quindi le condotte non risentono di<br />
problemi legati alla dilatazione termica e non servono giunti speciali in questo senso.<br />
6.4 Manufatti di sicurezza<br />
Al termine della condotta di adduzione prima della pompa si deve porre un giunto a T con due<br />
saracinesche per l'isolamento della pompa e lo scarico dell'acqua (Figura 26).<br />
37
Allo stesso modo, all'inizio della condotta di mandata subito dopo la pompa si deve prevedere una<br />
valvola di non ritorno, una saracinesca di isolamento e una saracinesca di scarico anch'esse montate<br />
su un giunto a T (Figura 27).<br />
Per i dettagli relativi alla planimetria, al profilo longitudinale e allo scavo tipo della condotta di<br />
adduzione e di mandata si rimanda alla Tavola 18, Tavola 19, Tavola 20, Tavola 21 e Tavola 22<br />
allegate.<br />
dalla CA<br />
allo scarico<br />
Figura 26: Fine CA: giunto a T con saracinesche prima della<br />
pompa.<br />
38<br />
allo scarico<br />
alla CM<br />
alla CM<br />
Figura 27: Inizio CM: giunto a T con valvola di non<br />
ritorno e saracinesche.
7 Selle d'appoggio e blocchi di ancoraggio<br />
7.1 Selle d'appoggio per condotta forzata<br />
Mentre per la condotta orizzontale non si prevedono opere ricorrenti di stabilizzazione, per prevenire<br />
lo scivolamento delle tubazioni della condotta forzata lungo i versanti si prevede la posa di una sella<br />
d'appoggio in calcestruzzo ogni 3 tubi (18 m). Tale sella d'appoggio sarà un blocco di calcestruzzo in<br />
cui annegare il bicchiere al fondo dello spezzone di tubo, orientato verso monte (Figura 28 e 29).<br />
Ogni blocco deve trasferire la componente parallela al terreno del peso di 3 spezzoni di tubo e<br />
dell'acqua contenutavi al terreno. Il tratto a pendenza massima è al 60% (α=30°).<br />
I tubi in PVC DN200 PN10 pesano 7.16 Kg/m, 3 spezzoni di tubo da 6 m pesano 129 Kg.<br />
L'area interna dei tubi è di 0.03 m 2 , quindi il volume interno occupato dall'acqua è di 0.54 m 3 , ovvero<br />
un peso pari a 540 Kg.<br />
Il peso totale di 2 tubi è quindi <strong>13</strong>38 Kg, che si divide in una componente perpendicolare al terreno e<br />
una parallela, che è quella da contrastare per evitare lo scivolamento lungo il versante:<br />
F perp =<strong>13</strong>38⋅sin =669 Kg<br />
Ipotizzando un blocco di 70 x 40 x 20 cm si ha un'area di 2800 cm 2 (40 cm x 20 cm), a cui va<br />
sottratta l'area occupata dai tubi (628 cm 2 ): l'area netta è di 2172 cm 2 .<br />
Il peso di tale blocco è pari a:<br />
Figura 28: Vista laterale della sella / blocco di ancoraggio.<br />
Figura 29: Sezione di sella / blocco di ancoraggio con<br />
due tubi paralleli (condotta forzata).<br />
39
Peso cls= 2172cm2 ⋅20cm<br />
10 6 cm 3 /m 3 ⋅2300 Kg /m3 =100 Kg<br />
La componente parallela al terreno di tale peso è <strong>50</strong> Kg: il terreno deve contrastare:<br />
(669+<strong>50</strong>) Kg = 719 Kg<br />
ipotizzando pari a 1 Kg/cm 2 la resistenza al taglio del terreno, l'area della sezione del blocco deve<br />
essere di almeno 769 cm 2 : il blocco ha una sezione quasi tre volte maggiore ed è pertanto<br />
correttamente dimensionato.<br />
Selle per CF<br />
Un blocco ogni 18 m (ogni 3 tubi):<br />
Larghezza: 70 cm<br />
Altezza: 40 cm<br />
Spessore: 20 cm<br />
7.2 Blocchi di ancoraggio per condotta forzata<br />
La condizione più critica nella condotta forzata è la curva a 90° nel punto 11, dove c'è un gomito a<br />
90° (Tavola 14).<br />
La spinta verso l'esterno si calcola con la formula:<br />
dove:<br />
• A è l'area interna: 0.026m 2 ;<br />
S= Av 2 p sin <br />
2 <br />
• ρv2 vale: 1 0 0 0 Kg /m 3 ⋅ 0. 77 m /s 2 =593 Pa ;<br />
• p è la pressione nel punto ovvero p= H =9810 N /m 3 ⋅30m=294300 Pa ;<br />
• α è l'angolo di deviazione: 90°<br />
La spinta di 2 tubi vale perciò:<br />
S=2⋅A v 2 psin <br />
=22 KN<br />
2<br />
Tale spinta viene contrastata dall'attrito fra il blocco di ancoraggio ed il terreno; ipotizzando un<br />
coefficiente di attrito calcestruzzo-terreno pari a 0.3 si calcola un peso minimo di:<br />
Il volume di calcestruzzo necessario è di:<br />
P cls =73 KN<br />
40
73 KN<br />
3<br />
23 KN /m<br />
3=3.17m<br />
Un blocco di 2.2 m x 2.2 m x 0.8 m ha un volume di 3.87 m 3 , annegando i due tubi in tale blocco si<br />
contrasta perciò la spinta verso l'esterno.<br />
Blocchi di ancoraggio condotta forzata<br />
Dimensioni: 2.2 m x 2.2 m x 0.8 m<br />
7.3 Selle d'appoggio per adduzione e mandata<br />
Per prevenire lo scivolamento delle tubazioni lungo i versanti si prevede, nelle tratte senza<br />
cambiamento di livelletta, la posa di una sella d'appoggio in calcestruzzo ogni 3 tubi, ovvero ogni 18<br />
m. Tale sella d'appoggio è un blocco di calcestruzzo in cui annegare il bicchiere, orientato verso<br />
monte, dello spezzone di tubo, (Figura 28 e 29).<br />
Ogni blocco deve trasferire la componente parallela al terreno del peso di 3 spezzoni di tubo e<br />
dell'acqua contenutavi al terreno. L'acciaio (il materiale più pesante) pesa 10 Kg/m, mentre la<br />
pendenza massima è dei tubi dell'adduzione è del 31% (α=17°).<br />
3 spezzoni di tubo d'acciaio pesano 30 Kg, l'acqua contenutavi pesa 171 Kg: il peso totale è pari a<br />
201 Kg. Tale peso si divide in una componente perpendicolare al terreno e una parallela, che è quella<br />
da contrastare per evitare lo scivolamento lungo il versante:<br />
F perp =201⋅sin =59 Kg<br />
Ipotizzando un blocco di 30 x 30 x 20 cm si ha un'area di 900 cm 2 , a cui va sottratta l'area occupata<br />
dai tubi (95 cm 2 ), quindi l'area netta è di 805 cm 2 .<br />
Il peso di tale blocco è pari a:<br />
Pesocls= 805cm2⋅20cm 10 6 cm 3 ⋅2300 Kg /m3=19 Kg<br />
3<br />
/ m<br />
La componente parallela al terreno di tale peso è 6 Kg, quindi il terreno deve contrastare 65 Kg,<br />
ipotizzando pari a 1 Kg/cm 2 la resistenza al taglio del terreno, l'area della sezione del blocco deve<br />
essere di almeno 65 cm 2 : il blocco ha una sezione più di dodici volte maggiore ed è pertanto<br />
correttamente dimensionato.<br />
Selle per CA e CM<br />
Un blocco ogni 18 m (ogni 3 tubi):<br />
Larghezza: 30 cm<br />
Altezza: 30 cm<br />
Spessore: 20 cm<br />
41
7.4 Blocchi di ancoraggio per condotta di adduzione e di mandata<br />
Per dimensionare i blocchi di ancoraggio nei cambi di direzione della condotta di adduzione e di<br />
mandata si segue la stessa procedura esposta precedentemente per la condotta forzata.<br />
L'area della sezione nel caso più sfavorito (PVC PN16) è di 0.0074 m 2 , la portata è di 3 l/s, la velocità<br />
di 0.4 m/s, il termine cinetico ρv 2 vale 160 Pa.<br />
I tre punti più critici sono:<br />
• punto 11 della CA (curva 1<strong>13</strong>° con pressione 53 m), spinta: 3.2 KN;<br />
• punto 46 della CA (curva 23° con pressione 105 m), spinta: 1.5 KN;<br />
• punto 24 della CM (curva 45° con pressione 89 m), spinta: 2.5 KN.<br />
La spinta maggiore si ha nel punto 11 della CA, tale spinta viene contrastata dall'attrito fra il blocco<br />
di ancoraggio ed il terreno; ipotizzando un coefficiente di attrito calcestruzzo-terreno pari a 0.3 si<br />
calcola un peso minimo di:<br />
Il volume di calcestruzzo necessario è di:<br />
P cls =11 KN<br />
11 KN<br />
23 KN /m 3=0.48m3<br />
Un blocco di 0.9 m x 0.9 m x 0.6 m ha un volume di 0.49 m 3 , annegando il tubo in tale blocco si<br />
contrasta perciò la spinta verso l'esterno.<br />
Blocco di ancoraggio<br />
punto 11 CA (curva 1<strong>13</strong>°)<br />
Dimensioni: 0.9 m x 0.9 m x 0.6 m<br />
Il punto 11 è l'unico che presenti un cambio di direzione così marcato: per le curve a 45° è sufficiente<br />
un blocco più piccolo, di volume minimo 0.36 m 3 .<br />
Blocco di ancoraggio<br />
condotte CA e CM (curve 45°)<br />
Dimensioni: 0.8 m x 0.8 m x 0.6 m<br />
Per le curve a 22.5° serve un volume minimo di 0.22 m 3 .<br />
Blocco di ancoraggio<br />
condotte CA e CM (curve 23°)<br />
Dimensioni: 0.7 m x 0.7 m x 0.5 m<br />
42
PARTE 2<br />
<strong>Relazione</strong> <strong>tecnica</strong> <strong>Dicembre</strong> <strong>2009</strong><br />
<strong>progetto</strong> <strong>EU</strong> <strong>n°9</strong> <strong>ACP</strong> <strong>RPR</strong> <strong>50</strong>-<strong>13</strong><br />
“Inserimento gestione ed elaborazione di dati cartografici, rilievi<br />
topografici e specifici strumenti per la loro gestione”<br />
Premessa<br />
a cura di: dott. Marco Ciolli<br />
dott. Ing Chiara Sboarina<br />
dott. Clara Tattoni<br />
dott. ing. Alfonso Vitti<br />
dott. ing. Paolo Zatelli<br />
La seconda parte della relazione <strong>tecnica</strong> si propone di riassumere le scelte compiute nel reperire<br />
organizzare e gestire le informazioni geografiche funzionali al <strong>progetto</strong> e che sono state utilizzate<br />
per la progettazione dell'impianto idromeccanico, per la progettazione e realizzazione del materiale e<br />
delle attività didattiche e per la realizzazione del WebGIS previsti nel <strong>progetto</strong> <strong>EU</strong> <strong>n°9</strong> <strong>ACP</strong> <strong>RPR</strong> <strong>50</strong>-<strong>13</strong><br />
e fa seguito alla relazione di febbraio <strong>2009</strong> precedentemente inviata.<br />
43
8 Interfaccia EPANET GRASS<br />
Il gruppo si è riunito con cadenza bimestrale per progettare e seguire l'andamento del lavoro<br />
coinvolgendo le persone che avevano partecipato alle attività di cui è stata data ampia descrizione<br />
nella precedente relazione.<br />
Chiara Sboarina, con la collaborazione di Marco Ciolli, Paolo Zatelli, Alfonso Vitti e Clara Tattoni ha<br />
realizzato più moduli del GIS GRASS per interfacciarsi con il programma di carattere idraulico<br />
EPANET. Il GIS Open Source sarà lo stesso che verrà utilizzato per le fasi di formazione previste nel<br />
<strong>progetto</strong>.<br />
8.1 EPANET<br />
EPANET è un programma di tipo public domain che effettua simulazioni di lungo periodo del<br />
comportamento idraulico e della qualità dell'acqua all'interno di reti costituite da condutture in<br />
pressione. Una rete è costituita da tubazioni, nodi (giunzioni di tubazioni), pompe, valvole, serbatoi di<br />
stoccaggio o bacini. EPANET traccia la portata dell'acqua in ogni tubazione, la pressione ad ogni<br />
nodo, l'altezza dell'acqua in ogni serbatoio, e la concentrazioni di composti chimici nella rete durante<br />
il periodo della simulazione. Date le molteplici possibilità di applicazioni e soprattutto la grande<br />
diffusione ed utilizzo di EPANET da parte degli enti di ricerca e dei professionisti che operano in<br />
campo idraulico la creazione di un'interfaccia per un GIS di tipo Open Source era auspicabile in<br />
generale, ma è assolutamente cruciale agli scopi del presente <strong>progetto</strong>. Infatti la realizzazione di una<br />
tale interfaccia ha da un lato uno scopo immediato, quello di rendere più semplice l'apprendimento e<br />
l'uso di EPANET e dei GIS nei corsi per gli utenti in formazione, e dall'altro uno scopo di medio<br />
periodo per fornire ai nostri futuri corsisti una prova tangibile della possibilità di agire direttamente<br />
sul codice sorgente di un software e di poterlo migliorare.<br />
8.2 Integrazione GRASS-EPANET<br />
Un primo passo verso un'integrazione completa tra GRASS ed EPANET è stata la possibilità di<br />
scambiare dati tra i due sistemi software preservando le coordinate geografiche e gli attributi<br />
passando da GRASS ad EPANET e le informazioni sul sistema idrico passando da EPANET a GRASS.<br />
La progettazione di una rete idraulica per la fornitura di acqua potabile può avvantaggiarsi dei dati<br />
geografici e delle funzioni disponibili in GRASS mentre i parametri idraulici elaborati da EPANET<br />
possono essere introdotti in un database geografico ed essere memorizzati in un generico<br />
geodatabase. I vantaggi derivanti dall'utilizzo dei dati di EPANET in un GIS sono incrementati dalle<br />
enormi possibilità di analisi che un GIS offre: geostatistica, analisi di immagini aeree o satellitari,<br />
analisi e creazione del modello digitale del terreno. L'utilizzo dei dati del GIS in EPANET permette di<br />
trasportare in ambiente GIS le molteplici capacità di analisi sui sistemi di approvvigionamento idrico<br />
che EPANET offre.<br />
44
Disegno e analisi reti idrauliche<br />
Parametri<br />
idraulici<br />
EPANET<br />
Modelli idraulici<br />
Valutazione del<br />
sistema<br />
Figura 28: Schema logico di strutturazione ed utilizzo del modulo<br />
Per entrambi i moduli è stata creata anche la pagina del manuale in linea in formato html per un<br />
corretto utilizzo dei moduli stessi.<br />
I moduli sono tuttora in fase di testing. Si prevede di coinvolgere le università, i tecnici ed il<br />
personale locale Rwandese anche in questa fase, per rendere il <strong>progetto</strong> maggiormente partecipato<br />
anche nelle fasi di realizzazione del software e questo avverrrà anche in concomitanza con le<br />
previste attività didattiche.<br />
8.3 Aggiornamento dei moduli<br />
Gestione e pianificazione del territorio<br />
Database<br />
v.in.epanet<br />
v.out.epanet<br />
Dopo una prima fase di testing, i due moduli creati nella prima fase di lavoro per il GIS GRASS,<br />
chiamati v.out.epanet e v.in.epanet, sono stati modificati per rendere il loro utilizzo ancora più<br />
immediato agli utilizzatori finali. Questo è avvenuto dopo aver sperimentato l'utilizzo dei moduli in<br />
differenti situaizioni e confrontandosi con utilizzatori frequenti di questo genere di applicazioni.<br />
In particolare è stata migliorata la parte relativa alla creazione dei file vettoriali della rete idraulica.<br />
Questo processo era lasciato alla piena intraprendenza ed autonomia dell'operatore che doveva solo<br />
rispettare alcuni criteri nella creazione del database collegato ai due o sei file vettoriali. Adesso un<br />
nuovo modulo chiamato v.epanet.net permette di realizzare in maniera interattiva il disegno della<br />
rete e il database ad esso collegato, utilizzando in parte il digitalizzatore del GIS GRASS.<br />
Per semplificare ulteriormente in questa fase del lavoro si è scelto di realizzare un'unica mappa della<br />
rete idraulica che comprenda sia le entità lineari che quelle puntuali. Data questa scelta si è reso<br />
necessario modificare anche i due moduli originali in maniera che gestiscano anch'essi un'unica<br />
45<br />
Visualizzazi<br />
one<br />
territoriale<br />
Mappe<br />
Digitali<br />
GRASS<br />
GIS<br />
Analisi<br />
spaziali<br />
Immagini<br />
Satellitari
mappa e non più due o sei mappe come era in origine. Per differenziare questa nuova versione dei<br />
moduli del GIS GRASS per EPANET da quella precedente e per una questione di omogeneità delle<br />
denominazioni sono stati modificati i nomi dei due moduli originali in v.epanet.out e v.epanet.in.<br />
Figura 29: Modulo di esportazione dal GIS verso Epanet<br />
9 Database spaziale<br />
9.1 Raccolta dati<br />
La fase di raccolta dati, progettazione del Data Base e organizzazione del materiale iniziata nel 2008<br />
è continuata nell <strong>2009</strong>. Clara Tattoni, si è fatta carico di ricercare, catalogare e verificare il materiale<br />
cartografico relativo al Rwanda disponibile ed utilizzabile ai fini del <strong>progetto</strong>, mentre<br />
contestualmente perfezionava la progettazione della banca dati. Il materiale reperito è stato<br />
catalogato, selezionato ed opportunamente armonizzato a livello di sistema di riferimento e<br />
proiezione come specificato nella relazione intermedia del primo anno di attività. Si intende per<br />
GeoDataBase, una banca dati organizzata contenente tutte le informazioni geografiche e tabellari<br />
relative ai dati di <strong>progetto</strong> georeferenziata secondo le specifiche dei Data Base Spaziali, strumenti di<br />
recente concezione ed estremamente avanzati soprattutto nell'ottica dell'interoperabilità.<br />
Molti sono stati i problemi di compatibilità dei dati e di sistemi di riferimento che sono stati risolti<br />
durante l'anno.<br />
I dati contenuti nel GeoDataBase sono quelli che sono serviti per l'elaborazione dei progetti esecutivi,<br />
46
di cui al capitolo 1 della presente relazione.<br />
9.2 Struttura logica del GeoDataBase<br />
Il GeoDataBase è organizzato secondo due schemi, uno contenente tutti i dati di base più generali<br />
forniti da varie fonti ed uno contenente solo le informazioni relative agli acquedotti, dove sono<br />
presenti dati e rilievi elaborati dal gruppo durante il <strong>progetto</strong>.<br />
Tutti i dati geografici, sia originali che elaborati sono ora organizzati in un unico GeoDataBase, la cui<br />
realizzazione è stata ultimata nella prima metà del <strong>2009</strong>.<br />
Questo GeoDataBase viene costantemente aggiornato con l’avanzare dei lavori e dei rilievi legati agli<br />
acquedotti.<br />
9.3 Dati contenuti<br />
Nella tabella seguente sono riportati i dati disponibili aggiornati a Novembre <strong>2009</strong>. Tutti i nomi delle<br />
mappe e i dati sono stati tradotti in lingua inglese al fine di creare un sistema coerente con la lingua<br />
ufficiale del Rwanda. Nella tabella dei metadati sono state raccolte tutte le informazioni utili per<br />
conoscere la fonte, la completezza, la tipologia e lo stato di aggiornamento di ogni dato geografico<br />
presente nella banca dati. Di seguito si propone un estratto della tabella dei metadati del<br />
GeoDataBase nella quale per motivi di spazio non sono riportate tutte le colonne; per alcuni dati non<br />
è stato possibile risalire con precisione all’anno di rilievo.<br />
47
Name Description Year Source<br />
acp_label Label for points 2008 GPS<br />
acp_marais GPS point in the wetland (marais) 2008 GPS survey by Edoardo<br />
Chiappa<br />
acp_sources <strong>ACP</strong> Sources 2008 GPS survey by Edoardo<br />
acp_track <strong>ACP</strong> track 2008 GPS<br />
Chiappa<br />
basins Study area basins from dtm_srtm90 2007 Derived<br />
carta<strong>tecnica</strong>_acp Belgian map cut on study area of <strong>ACP</strong><br />
project<br />
1970 UE<br />
cities Cities 0 UE<br />
co_cf_mae _punti punti sulle condotte orizzontale e<br />
forzata<br />
<strong>2009</strong> Derived from co_cf by<br />
Niccolò da Ronco<br />
contours_25 Contours 25 m 0 GCIS NUR<br />
courts Federal courts 0 UE<br />
courts_FED Courts 0 UE<br />
cult_agg Agricolture type (herbaceous/tree %) 1999 Africover<br />
dem_5m DTM 5 m from contours 0 Derived from contour_25<br />
dem_srtm90 DTM srtm 90 m 0 SRTM<br />
detailed_roads Roads -High detail 0 UE<br />
districts Districts 0 UE<br />
geology Geological map 0 UE<br />
gisisa_label Label point 2008 GPS<br />
gisisa_track tracks 2008 GPS<br />
gisiza_fountains fountains 2008 GPS<br />
gisiza_gps_track gps survey track 2008 GPS<br />
gisiza_tanks tanks 2008 GPS<br />
gisiza__track another track used for calculation 2008 Created by Ennio Zara<br />
grass_agg Grassland (closed to open grassland<br />
%)<br />
1999 Africover<br />
hydro Main hydrography 0 UE<br />
lakes Lakes 0 UE<br />
mae_adduction MAE adduction lines <strong>2009</strong> Created by Davide Righetti<br />
mae_co_cf sezione condotta orizzontale e<br />
condotta forzata vicino a diga mae<br />
<strong>2009</strong> GPS<br />
mae_dissip MAE dissipators <strong>2009</strong> Created by Davide Righetti<br />
mae_dorsal MAE main line <strong>2009</strong> Created by Davide Righetti<br />
mae_fountains MAE fountains <strong>2009</strong> Created by Davide Righetti<br />
mae_gituzanet MAE Gituza subnetwork <strong>2009</strong> Created by Davide Righetti<br />
mae_jambanet MAE Jamba subnetwork <strong>2009</strong> Created by Davide Righetti<br />
mae_mukonet MAE Muko subnetwork <strong>2009</strong> Created by Davide Righetti<br />
mae_net_all Mae network joined in a single line <strong>2009</strong> Created by Davide Righetti<br />
48
mae_node MAE nodes <strong>2009</strong> Created by Davide Righetti<br />
mae_tanks MAE tanks <strong>2009</strong> Created by Davide Righetti<br />
muhura_gps_fountains fountains 2008 GPS<br />
muhura_gps_track gps survey track 2008 GPS<br />
muhura_tanks tanks 2008 GPS<br />
muhura_track another track used for calculation 2008 Created by Ennio Zara<br />
national_roads Roads - Low detail 0 UE<br />
remera_fountains fountains 2008 GPS<br />
remera_gps_track gps survey track 2008 GPS<br />
remera_tanks tanks 2008 GPS<br />
remera_track another track used for calculation 2008 Created by Ennio Zara<br />
reserves Natural Reserves 0 UE<br />
rivers Main rivers 0 UE<br />
rutare_gps_track gps survey track 2008 GPS<br />
rutare_tanks tanks 2008 GPS<br />
spatial_agg Landuse 1999 Africover<br />
tiff_tiles Tiles of belgian map 0 UE<br />
tribunals Ancient tribunals 0 UE<br />
troncons_hydro Hydrography 0 UE<br />
woody_agg Forest (closed to open shrub%) 1999 Africover<br />
Tabella 1: Estratto della tabella dei metadati del GEO Data base, aggiornato a Novembre<br />
<strong>2009</strong>. Per motivi di spazio non sono riportate tutte le colonne; per alcuni dati non è stato<br />
possibile risalire con precisione all’anno di rilievo.<br />
49
Il Geodatabase è stato progettato e realizzato utilizzando la tecnologia PostgreSQL PostGIS, che<br />
fornisce gli strumenti di gestione dei dati più adatti agli scopi del <strong>progetto</strong> in quanto rappresenta lo<br />
stato dell’arte per quanto riguarda i database spaziali e garantisce l’interoperabilità e la gestione<br />
cooperativa di dati geografici. La scelta di usare uno standard Open Source assicura la possibilità di<br />
consultare la banca dati con qualsiasi programma GIS. Il principale vantaggio di avere le informazioni<br />
organizzate in un database spaziale invece che in singoli file, risiede nel fatto di poter ampliare le<br />
Figura 31: Vista del GeoDatabase attraverso il programma di gestione<br />
PGAdmin III<br />
<strong>50</strong><br />
Figura 30: Visualizzazione del GEODataBase attraverso l' interfaccia di gestione pgAdmin<br />
III
capacità di un GIS con quelle di una banca dati relazionale come, ad esempio, la possibilità di<br />
interrogare i dati anche in modo complesso con il linguaggio SQL. Altri vantaggi includono la<br />
possibilità di gestire l’accesso di più utenti in visualizzazione e scrittura senza conflitti sui dati ed il<br />
fatto che un geodatabase costituisce la base per la realizzazione del WebGIS attualmente in corso.<br />
Figura 32: Collegamento al GeoDB e visualizzazione dei dati tramite un GIS<br />
L’incarico di realizzare il WebGIS è stato affidato all dott. Claudio Floretta con un contratto di 3 mesi.<br />
L’interfaccia web al GEODataBase, WebGIS, permetterà sia la visualizzazione che lo scaricamento dei<br />
dati e sarà ultimata nei prossimi mesi.<br />
Naturalmente durante tutte le fasi di realizzazione il dott. Floretta sarà affiancato dal team di UNITN<br />
ed utilizzerà il know how che il gruppo di lavoro si è costruito negli anni.<br />
10 Cartografia di supporto<br />
Durante le diverse fasi del <strong>progetto</strong> Clara Tattoni si è occupata di impaginare e stampare le carte<br />
tematiche di cui si fornisce l' elenco completo all' inizio di questa sezione, per facilitare il lavoro sul<br />
campo in Rwanda. I dati presenti nelle diverse impaginazioni sono stati presi dal GeoDatabase e la<br />
composizione finale della mappa è stata funzione delle richiesta dei vari partecipanti al <strong>progetto</strong> che<br />
di volta in volta spiegavano le loro esigenze. Per la stampa delle cartografie in formato A0 e A1 sono<br />
stati sempre utilizzati i plotter dell’università di Ingegneria e le mappe sono state successivamente<br />
consegnate o spedite ai collaboratori utilizzando la posta della Facoltà. A titolo di esempio, in Figura<br />
51
33 si riporta una versione ridotta di una delle cartografie prodotte che rappresenta l’acquedotto del<br />
<strong>progetto</strong> nel contesto degli acquedotti dell’area di Byumba.<br />
Figura 33: Una delle cartografie impaginate e stampate per il <strong>progetto</strong>:<br />
Acquedotto <strong>ACP</strong> nel contesto degli acquedotti dell'area di Byumba<br />
Le mappe seguenti sono state già consegnate durante lo svolgimento del lavoro ai cooperanti e<br />
52
collaboratori:<br />
1. mappa acquedotto <strong>ACP</strong> <strong>EU</strong> aggiornata a marzo <strong>2009</strong>, scala 1:30.000<br />
2. mappa acquedotto <strong>ACP</strong> <strong>EU</strong> con tipologie vegetazionali aggiornata a marzo <strong>2009</strong> , scala<br />
1:30.000<br />
3. mappa acquedotto <strong>ACP</strong> <strong>EU</strong> con carta geologica aggiornata a marzo <strong>2009</strong> , scala 1:30.000<br />
4. mappa con la sola carta <strong>tecnica</strong> per rilievi di campo dell'area dell'acquedotto <strong>ACP</strong> <strong>EU</strong><br />
aggiornata a ottobre <strong>2009</strong>, scala 1:25.000<br />
5. mappa con l’acquedotto del <strong>progetto</strong> <strong>ACP</strong> <strong>EU</strong> nel contesto degli acquedotti dell’area di<br />
Byumba, aggiornata a novembre <strong>2009</strong>, scala 1:30.000<br />
53
Premessa<br />
PARTE 3<br />
<strong>Relazione</strong> <strong>tecnica</strong> <strong>Dicembre</strong> <strong>2009</strong><br />
<strong>progetto</strong> <strong>EU</strong> <strong>n°9</strong> <strong>ACP</strong> <strong>RPR</strong> <strong>50</strong>-<strong>13</strong><br />
“Attività di formazione e didattica”<br />
a cura di: dott. Marco Ciolli<br />
dott. Clara Tattoni<br />
dott. ing. Alfonso Vitti<br />
dott. ing. Paolo Zatelli<br />
La terza parte della relazione <strong>tecnica</strong> si propone di riassumere le scelte compiute nell'ambito della<br />
divulgazione scientifica e della formazione prevista nel <strong>progetto</strong> <strong>EU</strong> <strong>n°9</strong> <strong>ACP</strong> <strong>RPR</strong> <strong>50</strong>-<strong>13</strong> e fa seguito<br />
alla relazione di febbraio <strong>2009</strong> precedentemente inviata.<br />
54
11 Attività scientifica e divulgativa<br />
11.1 FOSS4G<br />
Il lavoro relativo all'interfaccia GRASS EPANET era stato presentato al convegno FOSS4G 2008 Cape<br />
Town International Convention Centre, South Africa, September 29, 2008 -- October 4, 2008 e<br />
pubblicato negli atti del convegno. Sempre durante detto convegno era stato organizzato uno<br />
workshop di formazione sul GIS GRASS realizzato da Marco Ciolli, Paolo Zatelli e Clara Tattoni al quale<br />
un gruppo di <strong>50</strong> persone, per lo più provenienti dal Sudafrica e da vari altri paesi africani, ha<br />
partecipato. Tale workshop è servito da banco di prova per una parte del materiale didattico e per<br />
testare la validità delle scelte didattiche su persone provenienti dal continente africano. Il risultato<br />
dei questionari di valutazione è stato particolarmente buono e ci incoraggia a proseguire sulla strada<br />
intrapresa. Ci preme sottolineare che la missione in Sudafrica ha previsto la partecipazione di 3<br />
ricercatori (Marco Ciolli, Paolo Zatelli e Clara Tattoni) e pur essendo ampiamente funzionale al<br />
<strong>progetto</strong> Rwanda è stata finanziata quasi interamente (per i 4/5 del totale) su altri fondi.<br />
Figura 34: Workshop in Sudafrica con discenti da tutto il mondo, ma soprattutto africani<br />
L'attività relativa al FOSS4G è continuata anche nell'anno <strong>2009</strong> durante il quale si sono intrattenuti<br />
55
contatti con colleghi del mondo Open Source in occasione del convegno FOSS4G <strong>2009</strong> Conference,<br />
Sydney 20-23 October <strong>2009</strong> (frequentato da Marco Ciolli, Paolo Zatelli e Clara Tattoni e finanziato su<br />
altri fondi) per continuare a tenere il passo con le tecniche più aggiornate di realizzazione di WebGIS<br />
e GeoDataBase e raffinare ulteriormente le tecniche didattiche ed il materiale per il <strong>progetto</strong><br />
Rwanda.<br />
11.2 Meeting degli utenti di GRASS<br />
Il gruppo ha partecipato al X Meeting utenti GRASS e GFOSS tenutosi a Cagliari 26 e 27 Febbraio<br />
<strong>2009</strong> con un poster dal titolo “Interfaccia GRASS-EPANET: uno strumento di interoperabilità“.<br />
11.3 CUCS<br />
Si è inoltre presentato un lavoro al I° Congresso CUCS ”L'università e i giovani per la cooperazione e<br />
la pace” tenutosi a Pavia nei giorni 17-18 Giugno <strong>2009</strong> dal titolo “Water Facilities education and<br />
FOSS4G spreading in Rwanda” per aumentare la visibilità del <strong>progetto</strong> nel mondo della cooperazione<br />
universitaria e sollecitare sinergie con altri enti ed Università.<br />
Figura 35: Prima diapositiva della presentazione al convegno CUCS<br />
56
12 Attività di formazione per il <strong>progetto</strong> AVSI RWANDA<br />
12.1Introduzione<br />
L'attività di formazione per il <strong>progetto</strong> AVSI RWANDA è stata preceduta da una attenta analisi della<br />
realtà specifica del <strong>progetto</strong> in corso e si è quindi esplicata attraverso la realizzazione di varie<br />
formazioni mirate a singoli soggetti coinvolti nel <strong>progetto</strong> e l'individuazione di una serie di fasi di<br />
programmazione per l'attività da venire. Lo scopo è stato quello di inquadrare tutte le attività di<br />
formazione portate avanti da UNITN nell'ottica della massima funzionalità al <strong>progetto</strong> stesso e<br />
nell'ottica della durabilità delle conoscenze dopo l'esaurimento della fase esecutiva e <strong>tecnica</strong>. Poiché<br />
la base <strong>tecnica</strong> di questi progetti è senza dubbio cruciale, si è fornito sin dall'inizio un supporto alla<br />
realizzazione della progettazione delle opere e ci si è subito resi conto che, per ottenere i migliori<br />
risultati possibili, era necessario realizzare delle formazioni ad-hoc per migliorare la qualità delle<br />
informazioni indispensabili per portare avanti una corretta fase di <strong>progetto</strong>.<br />
12.2 Prima individuazione delle esigenze formative<br />
La fase progettuale deve necessariamente passare attraverso un serie di rilievi in campo, tesi ad<br />
ottenere informazioni affidabili sulla conformazione del terreno ove le opere insisteranno. A tale<br />
scopo si è rivelata fondamentale la fase di raccolta dei dati cartografici che sono serviti da base<br />
indispensabile per rappresentare i dati ed effettuare calcoli e simulazioni funzionali al <strong>progetto</strong>.<br />
I dati di campo hanno però rappresentato sin dall'inizio una fonte di difficoltà, in quanto dalla loro<br />
affidabilità dipendeva la corretta progettazione delle opere. Resisi conto di questo, ci si è attivati per<br />
fornire una preparazione di base ai cooperanti, in modo tale che questi fossero in grado di rilevare ed<br />
inviare le informazioni richieste secondo modalità che le rendessero affidabili, trasparenti e<br />
riutilizzabili.<br />
Un prima formazione è stata perciò avviata sin da prima dell'inizio del <strong>progetto</strong>, ed è stata svolta a<br />
distanza, utilizzando mezzi telematici quali posta elettronica e Skype, per scambiarsi materiale<br />
didattico ed informazioni relative alle modalità di rilievo e di rappresentazione dei dati. In questa fase<br />
ci si è concentrati sul rilievo GPS e con altri strumenti topografici e sulla rappresentazione dei dati<br />
GIS. Questa fase ha permesso inoltre un primo approccio ai problemi e di migliorare in prima istanza<br />
la qualità delle informazioni che si ricevevano, che tuttavia risultavano ancora insufficienti per la<br />
maggior parte delle necessità progettuali.<br />
57
12.3 Formazione mirata al personale di MFLM ed ai tecnici.<br />
La visita in Rwanda svoltasi nel novembre 2008 è stata una occasione per realizzare un prima<br />
formazione in loco e sul campo ai cooperanti di MLFM (Stefano Scotti, Giuseppe Lazzarini, Edoardo<br />
Chiappa) e per prendere contatto con i funzionari di AVSI (Luis Sisto e Riccardo Bevilacqua). La visita<br />
ha permesso di prendere contatto direttamente con le problematiche dei cooperanti, dei tecnici,<br />
degli operai, della popolazione e delle ONG coinvolte.<br />
La formazione ai cooperanti locali è stata portata avanti sul fronte dei cantieri attraverso visite sul<br />
cantiere stesso e discussione delle tecniche applicate. In taluni casi si è ritenuto di realizzare<br />
variazioni considerevoli al <strong>progetto</strong> iniziato in virtù di considerazioni che sono state condivise con i<br />
cooperanti attraverso una modalità di teaching-learning in cui i docenti di UNITN hanno fatto tesoro<br />
delle precedenti esperienze nei PVS mettendosi in gioco sia sulle tecniche didattiche che nella<br />
comunicazione con le realtà locali.<br />
Un altro tipo di formazione concentrata ha riguardato l'utilizzo degli strumenti hardware e software<br />
necessari al <strong>progetto</strong> che è stata realizzata attraverso l'installazione, la prova e la dimostrazione di<br />
utilizzo di alcuni software sulle macchine dei cooperanti. Con i cooperanti si è poi proceduto ad<br />
indiduare caso per caso quali erano gli strumenti più adatti in quel momento alle loro esigenze di<br />
lavoro, ripromettendoci di approfondire gli argomenti e fornire loro strumenti più adeguati in fasi<br />
successive. In occasione di questa attività è stato fornito ai cooperanti un LIVE DVD realizzato da<br />
UNITN con tutorial e software per poter proseguire l'attività di formazione in proprio.<br />
La visita <strong>tecnica</strong> è stata anche l'occasione programmare l'attività formativa nel prosieguo del<br />
<strong>progetto</strong> e per selezionare i possibili soggetti interessati. In tal senso l'appoggio fornito da MLFM ed<br />
in questo caso in particolare da Stefano Scotti, che grazie alle proprie capacità comunicative ed alla<br />
conoscenza delle realtà formative Ruandesi, è stato cruciale per poter contattare ed incontrare in<br />
tempi brevi i rappresentanti delle realtà locali che potenzialmente avrebbero avuto interesse nella<br />
formazione. Come da <strong>progetto</strong>, uno degli scopi principali era quello di individuare realtà formative<br />
locali che potessero dare una continuità al lavoro per garntire durabilità al <strong>progetto</strong> ed agli interventi<br />
e perciò era necessario verificare non solo la disponibilità ma anche la motivazione dei soggetti da<br />
coinvolgere. Per fare questo si sono effettuati degli incontri con presidi e docenti delle due principali<br />
università Ruandesi, ovvero il KIST (Kigali) ed il NUR (Butare). Sebbene entrambe le istituzioni<br />
abbiano manifestato il loro interesse nell'occasione dell'incontro, nei mesi successivi alla nostra visita<br />
è apparso chiaro dalla differente reattività ai nostri stimoli sia in termini qualitativi che nella<br />
tempistica, che il KIST era decisamente la realtà più motivata ed interessata al tipo di formazione in<br />
oggetto. Anche questa fase ha richiesto una lunga serie di scambi epistolari tramite e-mail,<br />
telefonate e varie altre forme di contatto prima di riuscire ad individuare univocamente soggetti<br />
interessati e contatti affidabili ed è iniziata subito dopo il nostro ritorno in Italia per protrarsi tuttora<br />
senza soluzione di continuità. Durante la permanenza in Rwanda si è anche cercato di individuare<br />
persone interessate nel distretto incontrandosi con Monsieur Albert Kubwimana, responsabile<br />
infrastrutture del Distretto di Gicumbi e possibili strutture ospitanti incontrandosi con il Vescovo di<br />
Byumba per verificare la disponibilità delle aule. Questi incontri sono stati anche l'occasione per<br />
58
verificare l'interesse locale nei confronti delle iniziative formative.<br />
12.4 Corsi in Italia<br />
Poiché durante il <strong>2009</strong> i cooperanti hanno potuto fruire di alcuni giorni di permanenza in Italia in<br />
occasione di tali periodi e pur essendo alcuni di questi (specialmente aprile) in concomitanza con<br />
intense attività didattiche della facoltà, i docenti, ricercatori e contrattisti di UNITN (Diego Avesani,<br />
Paolo Bertola, Marco Ciolli, Daniele Casagrande, Niccolò Da Ronco, Maurizio Righetti, Chiara<br />
Sboarina, Clara Tattoni, Alfonso Vitti, Paolo Zatelli) si sono comunque messi a disposizione ed<br />
organizzati per programmare e realizzare incontri ed attività formative ad-hoc per chiarire dubbi e<br />
fornire il proprio supporto all'attività progettuale, dato che il contatto personale permetteva una<br />
migliore efficienza del processo didattico rispetto alla formazione a distanza. La prima di tali attività<br />
si è svolta all'inizio di gennaio <strong>2009</strong> attraverso la formazione di Giuseppe Lazzarini.<br />
Una seconda attività formativa si è svolta all'inizio di aprile <strong>2009</strong> attraverso la formazione di Stefano<br />
Scotti ed ancora Giuseppe Lazzarini. Una terza attività formativa ha interessato poi Marco Provolo,<br />
obiettore presso MLFM, e si è svolta alla fine di aprile <strong>2009</strong>. In occasione di questa attività è stato<br />
fornito ai cooperanti un nuovo LIVE DVD realizzato da UNITN con tutorial e software per poter<br />
proseguire l'attività di formazione in proprio. Tutte queste attività hanno permesso di migliorare<br />
significativamente la qualità dei dati che si ricevevano dal Rwanda, l'efficienza di lavoro dei<br />
cooperanti sul cantiere e l'efficienza della comunicazione fra UNITN ed il comparto tecnico di MLFM.<br />
Ogni singola attività di formazione è stata infatti un importante tassello che ha permesso di<br />
innescare un processo di apprendimento che non si è esaurito nei singoli eventi ma ha permesso un<br />
passaggio di conoscenze attraverso i componenti di MLFM e di conseguenza verso i tecnici locali. E'<br />
importante sottolineare inoltre che l'attività di formazione, soprattutto quando svolta nei confronti di<br />
cooperanti tecnici di alto livello, quali Stefano Scotti e Giuseppe Lazzarini deve sempre essere un<br />
processo di insegnamento-apprendimento che coinvolge in prima persona sia i discenti che i docenti<br />
ed in tal senso si configura come una attività impegnativa e che richiede un significativo dispendio di<br />
energie. Questo fatto è particolarmente vero avendo a che fare con realtà complesse come quelle<br />
dei paesi in via di sviluppo in generale e certamente del Rwanda in particolare, poiché solo il<br />
confronto con i feedback che i tecnici che operano localmente sono in grado di dare permette di<br />
ritagliare su misura i processi educativi. Inoltre l'attività formativa non si esaurisce certamente con le<br />
giornate di incontro ma continua attraverso gli scambi di informazioni che tuttora ci vedono<br />
impegnati verso i cooperanti.<br />
12.5 Avviamento di tesi di laurea comuni con il KIST<br />
L'attività di preparazione ha subito fornito i suoi frutti per la realizzazione del <strong>progetto</strong>, frutti che si<br />
sono materializzati attraverso due tesi di laurea in comune fra UNITN e KIST che sono in corso di<br />
59
svolgimento ed il cui scopo sarà quello di individuare tecniche di protezione antierosiva spondale e<br />
lungo i torrenti per diminuire il trasporto solido e rendere da un lato più efficienti le opere realizzate e<br />
dall'altro favorire il mantenimento del suolo garantendo una maggiore stabilità della superficie<br />
produttiva locale. L'attività è già iniziata ed i tesisti hanno svolto delle misure relative alla<br />
granulometria ed alle caratteristiche dei suoli che saranno funzionali al prosieguo del lavoro. I<br />
risultati delle misure sono stati inviati e verranno presi in considerazione anche nella parte<br />
progettuale per raffinare i risultati ottenuti. In particolare, i risultati di tali rilievi vengono utilizzati<br />
anche nell'ambito della tesi di laurea che è incorso di realizzazione da parte della laureanda Elisa<br />
Schibuola, che si sta occupando di perfezionare le conoscenze teoriche e pratiche relativa alla<br />
sistemazione dei versanti, un argomento di estrema importanza nell'ottica del mantenimento della<br />
food security.<br />
Figura 36: Un campione dei dati inviati dalle<br />
istituzioni Rwandesi per lavori di tesi comuni<br />
La collaborazione con le Università e gIi enti di ricerca locali è fondamentale per intessere una rete<br />
che lasci un segno duraturo delle conoscenze e dei metodi adottati.<br />
60
Figura 37: Area di erosione su versante.<br />
12.6 Preparazione di materiale didattico<br />
Il materiale didattico già realizzato ed in corso di realizzazione per la formazione è di varia natura. Si<br />
è sviluppata una complessa banca dati di informazioni geografiche relative alle aree di interesse del<br />
<strong>progetto</strong>. Tali informazioni non sono soltanto state raccolte ma anche validate dal punto di vista<br />
cartografico e topologico e sono state elaborate per renderle funzionali al <strong>progetto</strong> ed alla didattica.<br />
Sono gia` state fornite ai cooperanti in più riprese delle copie di LIVE DVD per l'auto apprendimento.<br />
E' in preparazione un nuovo LIVE DVD, regionalizzato sull'area del Rwanda interessata dal <strong>progetto</strong> e<br />
con i tutorial tradotti in lingua inglese. La traduzione in lingua Inglese è attualmente giunta al <strong>50</strong> %<br />
circa del materiale che si intende utilizzare e sarà completata entro breve. La scelta della lingua<br />
ufficiale per la compilazione del materiale didattico e per lo svolgimento delle lezioni è stata dettata<br />
da indicazioni del governo Rwandese e si è tralasciato il francese in quanto non più utilizzabile<br />
ufficialmente per la formazione. I docenti di UNITN hanno comunque le capacità per proporsi in<br />
lingua francese ove se ne verificasse la necessità in seguito ad esigenze particolari di gruppi di<br />
discenti.<br />
61
L'operazione di localizzazione è particolarmente importante poiché, anche alla luce della ormai<br />
quindicennale esperienza del gruppo nel campo della didattica sia in area Italiana che nei paesi<br />
svantaggiati, l'efficacia dell'apprendimento dei discenti è anche legata al grado di riconoscimento<br />
dell'informazione geografica con la propria identità locale, fatto particolarmente evidente<br />
sopratttutto nelle prime fasi dell'apprendimento. Col crescere delle esperienze, cresce anche la<br />
voglia di sperimentare ed il livello di astrazione e di conseguenza diminuisce il vincolo della<br />
regionalizzazione e localizzazione del dato mentre aumenta l'interesse per le procedure e gli<br />
strumenti. In questa ottica il tutorial in questione è specificatamente pensato per offrire un graduale<br />
passaggio da dati locali a dati generici guidando i discenti in un percorso progettato e studiato<br />
appositamente per facilitare la maturazione di questa competenza e stimolare la curiosità.<br />
12.7 Corsi in Rwanda<br />
L'attività didattica in Rwanda è stata programmata seguendo le linee guida scritte nel <strong>progetto</strong><br />
iniziale presentato alle UE e cercando di calarsi nella realtà locale. A tale scopo sono stati<br />
fondamentali gli input e i contatti di MFLM e, nella fase logistica indispensabile per la realizzazione<br />
dei corsi, di AVSI. Si produce qui uno schema dell'attività didattica prevista da considerarsi del tutto<br />
provvisorio. Infatti, il risultato della attività didattica in corso in questi giorni in Rwanda potrà<br />
determinare dei riaggiustamenti anche molto significativi dell'attività stessa sia in termini di durata<br />
che di qualità col possibile stralcio di attività previste o l'inserimento di nuove. Da parte di tutti i<br />
componenti il gruppo di lavoro di UNITN sia strutturati che non, è stata data la disponibilità a<br />
partecipare.<br />
Le persone che svolgeranno l'attività didattica vera e propria in Rwanda sono state identificate sulla<br />
base delle proprie competenze e disponibilità secondo le tempistiche ed anche in futuro verranno<br />
selezionate seguendo questi criteri. Gli incontri preparatori e la preparazione dei programmi hanno<br />
rappresentato delle fasi particolarmente impegnative, che ci hanno costretto a numerose<br />
formulazioni e riformulazioni sulla base di un primo schema di corsi che è stato riadattato seguendo<br />
le possiblità reali dettate dalla disponibilità tempistica in relazione agli impegni di lavoro dei discenti<br />
ed alle loro esigenze. La formazione verrà indirizzata a tecnici del Mininfra (nello schema indicati<br />
come Profile A), la cui preparazione è di livello medio-alto ed operano per lo più negli uffici per<br />
svolgere funzioni di coordinamento e controllo ed a tecnici dei distretti (nello schema indicati come<br />
Profile B), la cui preparazione è di livello medio ed operano per lo più direttamente sul territorio con<br />
un contatto diretto con le realtà locali. Lo svolgersi dei corsi è stato pensato per garantire il massimo<br />
coinvolgimento dei discenti e per lasciare loro un valore aggiunto alla realizzazione delle opere così<br />
da fare in modo che le tecniche utilizzate per progettarle e gestirle possano essere per quanto<br />
possibile condivise.<br />
62
MODULE 1 November-December <strong>2009</strong><br />
Technicians Mon Tue Wed Thu Fri<br />
Profile A Morning Water Supply Water Supply Water Supply Workshop at KIST<br />
Afternoon Hydrology Hydrology Hydrology Workshop at KIST<br />
Profile B Morning Hydrology Hydrology Hydrology Workshop at KIST<br />
Afternoon Water Supply Water Supply Water Supply Workshop at KIST<br />
MODULE 2 End of March or end of April 2010<br />
Technicians Mon Tue Wed Thu Fri<br />
Profile A Morning Topography Topography Topography GPS course for<br />
Afternoon GIS GIS GIS Agronomists<br />
Profile B Morning GIS GIS GIS GPS course for<br />
Afternoon Topography Topography Topography Agronomists<br />
MODULE 3 November-December 2010<br />
Technicians Mon Tue Wed Thu Fri<br />
Profile A Morning GIS-Epanet WebGIS GIS-Epanet<br />
Afternoon to be defined with KIST to be defined with KIST<br />
Profile B Morning to be defined with KIST to be defined with KIST<br />
Afternoon GIS-Epanet WebGIS GIS-Epanet<br />
Figura 38: Esempio della prima strutturazione (provvisoria) delle unità didattiche<br />
E' previsto un workshop con il coinvolgimento del Kist con lo scopo di confrontarsi e di stringere<br />
ulteriori legami che rafforzino la durata sul medio lungo periodo delle azioni, ed è allo studio un corso<br />
per tecnici Agronomi.<br />
Mentre si scrive vengono realizzati i primi corsi indicati nello schema. Solo le considerazioni derivanti<br />
dal risultato dei primi corsi ci permetteranno la taratura ed il riaggiustamento delle prossime attività<br />
didattiche.<br />
Trento, 30 novembre <strong>2009</strong> Firmato<br />
(Dott. Ing. Maurizio Righetti)<br />
63