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3. CALCOLO IDRAULICO PER UNO SCATOLARE
3.1. Portata di entrata
PROFESSIONE
GEOLOGO
Consideriamo m = H/D dove H é l’altezza di acqua a lato nel pozzetto e D l’altezza totale del dalot o scatolare.
Per m < = 1,25 il livello di acqua h nella sezione di entrata é inferiore a D e la perdita di carico si calcola con la :
2 2
H – h = (1+ k) v /2g = D (m – m’); da cui la velocita di entrata dell’acqua nel dalot: v = 2g D (m – m’) / 1 + k L’espressione puo
porsi come: v = n D
La portata risulta: Q = v S = v 1 h = v m’ D ; da cui sostituendo la v con la precedente si giunge alla:
3/2 2
Q = a m’ D m-m’ ; con a = 2g /1 + k
3/2 3/2 3/2
Si fa in modo che sia massimo il termine m’m-m’ che porta alla 0,3849 m e quindi : Q = 0,3849 a m D
3
Ponendo m = 1 e D = 1 metro, con k = 0,06 ovvero a = 2* 9,81 /1,06 = 4,3 si trova: Q = 4,3 * 0,3489 * 1 * 1 = 1,5 m /sec
Ponendo in precedenza la sezione pari a m’D si ricava la velocita di entrata con la : v = Q / m’D = 1,5 / 0,67 * 1 = 2,24 m/sec
Si tenga presente che l’analisi é bidimensionale ovvero si considera un metro di profondita o larghezza.
Consideriamo ora il caso che m > = 1,5 ovvero l’acqua attraversa il dalot a sezione piena. Per m = 1,5 e D = 1 :
1,5 3
Q = 4,3 * 0,3489 *1,5 * 1 = 2,75 m /sec
In questo caso la sezione é pari a D = 1 m e la velocita di entrata risulta : v = Q/D = 2,75 m/sec
3.2. Pendenza minima
Il raggio idraulico R risulta pari alla sezione d’acqua diviso il perimetro bagnato ovvero Hf * B / 2Hf + B.
Ponendo il fluido dentro il dalot di altezza pari a 0,67 D = 0,67 m e larghezza B = 1 m si ha :
R = 0,67 * 1 / 1,34 + 1 = 0,286 m
La formula di Chezy si scrive : v = C R i
C = 87 / 1 + (y / R); ponendo y = 0,6 (coeff. rugosita delle pareti in calcestruzzo) si ha : C = 87 /2,12 = 41 (Bazin)
Prendendo la velocita per 0,67 D pari a 2,24 m/sec, risulta: R i = v / C = 2,24/ 41 = 0,0546
R i = 0,003, per cui la pendenza del fondo: i = 0,003 / 0,286 = 0,0104 (1,04 %)
3.3. Verifiche
Generalmente la velocita massima non deve essere superiore da 2 a 5 m/sec per non danneggiare il tipo di materiale
presente, l’altezza deve essere ¾ della massima possibile ovvero non oltre 0,75 D e la velocita minima, per evitare depositi
di materiale, deve essere non inferiore ai 0,6 m/sec. La pendenza in genere del dalot non deve superare 1,1 %.
Le verifiche sono tutte soddisfatte : 0,67 D < 0,75 D
v = 2, 24 m/sec ovvero entro 2 ÷ 5 m/sec, e superiore a 0,6 m/sec
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Q = 0,67 * 2,24 = 1,5 m /sec > 0,755 m /sec (portata idrologica). I = 1, 04 % < 1,1%
4. CONCLUSIONI
In pratica costruendo un pozzetto di 1,5 m * 1 * 1 si collega poi lo scatolare di 1m * 1m * 1m , posto sotto la sede stradale.
Fig.1. Schema di fosso di guardia laterale e scatolare sotto la sede stradale
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