CRITERI DI DIMENSIONAMENTO

Il criterio di dimensionamento di tutti i sistemi d'infiltrazione va eseguito confrontando le portate in arrivo al sistema (quindi l’idrogramma di piena di progetto) con la capacità d'infiltrazione del terreno e con l'eventuale volume invasato nel sistema; tale confronto può essere espresso con la seguente equazione di continuità, che rappresenta il bilancio delle portate entranti e uscenti per il mezzo filtrante, in cui per semplicità è stata trascurata l'evaporazione:

(Qp-Qf)*Dt = DW   con:

Qp         portata influente;

Qf        portata infiltrazione

Dt        intervallo di tempo

DW      variazione del volume invasato nel mezzo filtrante nell’intervallo Dt.

Per quanto riguarda i metodi di determinazione  dell’idrogramma  di piena, e quindi della portata Qp, si fa riferimento in genere a un tempo di ritorno di 2 anni; nei casi in cui si temano pesanti conseguenze di eventuali allagamenti, si può giungere a tempi di ritorno anche di 5 - 10 anni [Jonason, 1984]. Ulteriore parametro da fissare è la durata dell'evento di pioggia, che assume notevole importanza in tutti quei casi in cui entra in gioco la capacità d'invaso del sistema d'infiltrazione. In linea di massima vanno scelte brevi durate (da 10 minuti a 1 ora), e quindi elevate intensità di pioggia, nel caso di suoli molto permeabili, e al contrario lunghe durate (da qualche ora a 1 giorno), e quindi basse intensità di pioggia, nel caso di suoli con permeabilità modesta [Jonason, 1984].

La capacità d'infiltrazione può essere stimata in prima approssimazione con la legge di Darcy:

Qf =KJA  con:

Qf         portata d'infiltrazione [m³/s];

K         permeabilità (o coefficiente di permeabilità) [m/s];

J          cadente piezometrica [m/m];

A         superficie netta d'infiltrazione [m²]

In Tabella sono riportati i valori di K per alcuni suoli tipici [Francani, 1988]. Al fine di tener conto che gli strati di terreno in questione si trovano spesso in condizioni insature, è opportuno ridurre del 50% il valore della permeabilità che compare nella legge di Darcy [Sieker, 1984]. La cadente piezometrica J può essere posta pari a 1 qualora il tirante idrico sulla superficie filtrante sia trascurabile rispetto all'altezza della strato filtrante e la superficie della falda sia convenientemente al di sotto del fondo disperdente.

Permeabilità di alcuni suoli tipici

L’equazione di continuità può essere risolta per passi, fissando un intervallo temporale di risoluzione (ad esempio 10 minuti).

Per qualunque sistema d'infiltrazione dotato di accumulo, occorre verificare che lo svuotamento, dopo la fine dell'evento piovoso, avvenga in un tempo non maggiore di quello medio stimato fra due eventi successivi (di solito si garantisce un tempo di svuotamento non superiore a 4 giorni).

POZZI PERDENTI

Il calcolo procede fissando il numero di pozzi a servizio dell'area drenata e il diametro di un singolo pozzo e ricavando il numero dei pozzi necessari; la portata Qf può essere calcolata con la seguente espressione

Qf = (K/2)JAf

In tale espressione il primo termine in parentesi rappresenta la permeabilità in condizioni insature, pari alla metà di quella in condizioni sature; il secondo termine costituisce invece la cadente piezometrica, infine Af rappresenta la superficie orizzontale drenante effettiva, calcolabile come quella di un anello di larghezza z/2 (in questo caso, non si fa conto sulla capacità drenante del fondo del pozzo, per via della sua possibile occlusione).