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GIUNTA REGIONALE SEGRETERIA REGIONALE PER L’AMBIENTE
DIREZIONE DIFESA DEL SUOLO
INTERVENTI PER LA SICUREZZA IDRAULICA DELL’AREA METROPOLITANA DI VICENZA
BACINO DI LAMINAZIONE LUNGO IL TORRENTE TIMONCHIO IN COMUNE DI CALDOGNO (VI)
PROGETTO DEFINITIVO
CUP H44C08000030001
ELABORATO N.
TITOLO
4.1
Relazione tecnica delle strutture e degli impianti
SCALA
-
CODICE DOCUMENTO
0539PD0401
FILE
0539PD0401_00.DOC
RESPONSABILE UNICO DEL PROCEDIMENTO
Ing. Tiziano Pinato Dirigente Regionale della Direzione Difesa del Suolo
PROGETTAZIONE RAGGRUPPAMENTO TEMPORANEO DI IMPRESE:
IL PROGETTISTA
BETA STUDIO SRL
ING. MASSIMO COCCATO
(Capogruppo mandataria)
(Mandanti)
ELABORAZIONE PROGETTUALE REVISIONE
IL PROGETTISTA
TECHNITAL S.p.A. ING. ALESSANDRO CACCIATORI
ORDINE DEGLI INGEGNERI DI VERONA N. A2996
0 13.02.2012 PRIMA EMISSIONE geom. S.ACCORDINI ing. A.CACCIATORI ing. S.VENTURINI
REV DATA MOTIVO REDATTO VERIFICATO APPROVATO
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0539PD0401_00.DOC 1
INDICE
INTRODUZIONE _______________________________________________________________________ 3
1. INQUADRAMENTO DELLE OPERE IN PROGETTO ______________________________________ 5
1.1 Opere in progetto 5
2. OPERA DI PRESA _________________________________________________________________ 7
2.1 Elementi strutturali 7
2.2 Descrizione dei dispositivi mobili 8
2.3 Dimensionamento dell’opera di presa 9
2.3.1 Metodo di analisi del fenomento di sottrazione di portata 10
2.3.2 Equazione dell’eneriga 10
2.3.3 Equazione della quantità di moto 11
2.3.4 Scelta del metodo di calcolo 13
2.3.5 Calcolo numerico per il dimensionamento dell’opera di presa 14
2.3.6 Risultato del calcolo per il dimensionamento dell’opera di presa 15
2.4 Verifica del manufatto 22
3. MANUFATTO DI REGOLAZIONE TRA CASSA DI MONTE E DI VALLE, SFIORATORE E SCARICO CASSA DI MONTE _____________________________________________________________________ 25
3.1 Elementi strutturali 25
3.2 Verifica del manufatto 26
3.3 Verifica dello sfioratore di sicurezza 27
3.3.1 Vasca di Dissipazione 28
3.4 Descrizione dei dispositivi mobili 30
4. OPERA DI RESTITUZIONE DI VALLE E SFIORATORE DI SICUREZZA ____________________ 31
4.1 Verifica dello sfioratore 32
5. DESCRIZIONE APPARECCHIATURE ELETTROMECCANICHE ___________________________ 33
5.1 Gestione climatica del quadro 33
5.2 Funzionamento paratoie automatico 33
5.2.1 Opera di presa 33
5.2.2 Opera di regolazione 34
5.2.3 Opera di resituzione 36
5.3 Funzionamento paratoie manuale 38
5.4 Funzionamento in test 39
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5.5 Gruppo elettrogeno 40
5.6 SW PLC 40
5.7 Altre specifiche 43
6. IMPIANTI ELETTRICI _____________________________________________________________ 49
6.1 Impianto di distribuzione forza motrice 49
6.2 Impianto di distribuzione ausiliari 50
6.3 Impianti elettrici a servizio delle paratie 50
6.4 Impianto d’illuminazione esterna 50
6.5 Impianti elettrici a servizio dei locali tecnici 50
6.6 Impianto di videosorveglianza 51
6.7 Impianto di telegestione e telecontrollo 51
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INTRODUZIONE
Con contratto n. 300 del 24.11.2010 la Regione del Veneto ha affidato al Raggruppamento
Temporaneo di Imprese costituito da BETA Studio srl (capogruppo mandataria), TECHNITAL spa
(mandante) e Centro Studi Progetti spa (mandante) l’incarico di progettazione definitiva ed esecutiva,
della direzione dei lavori e della loro contabilizzazione, delle azioni per il coordinamento della sicurezza
nelle fasi di progettazione e di esecuzione, nonché per ogni altra attività tecnico-professionale di
supporto alle predette fasi prestazionali, compresi i rilievi plano-altimetrici, l’esecuzione delle indagini
geologiche, geotecniche e la caratterizzazione dei terreni, relativamente alla realizzazione degli
“Interventi per la sicurezza idraulica dell’area metropolitana di Vicenza – Area di laminazione lungo il
torrente Timonchio – 1° stralcio ” in Comune di Caldogno (VI) con opzione di affidamento anche degli
interventi di 2° stralcio.
Con deliberazione 989 del 05.07.2011 la Giunta Regionale, considerato che la realizzazione del bacino
di laminazione sul torrente Timonchio ha la massima priorità al fine di dare sicurezza idraulica all’intera
area metropolitana di Vicenza, ha ravvisato la necessità di estendere l’incarico anche al 2° stralcio,
modificandolo per consentire la realizzazione delle opere mediante appalto integrato.
Con contratto n. 1274 del 2.11.2011 la Regione del Veneto, in attuazione di quanto disposto dalla
Giunta Regionale con deliberazione DGR 989/2011, ha sottoscritto l’incarico di progettazione definitiva,
direzione dei lavori e loro contabilizzazione, coordinamento della sicurezza nelle fasi di progettazione e di
esecuzione, nonché per ogni altra attività tecnico-professionale di supporto alle predette fasi
prestazionali, compresi i rilievi plano-altimetrici, l’esecuzione delle indagini geologiche, geotecniche e la
caratterizzazione dei terreni, relativamente alla realizzazione degli “Interventi per la sicurezza idraulica
dell’area metropolitana di Vicenza – Area di laminazione lungo il torrente Timonchio” in Comune di
Caldogno (VI).
Il presente documento costituisce la Relazione tecnica sulle strutture e sugli impianti come previsto
dall’art.26 del DPR 207/2010.
La presente relazione descrive le caratteristiche principali delle opere, dal punto di vista strutturale,
descrivendo le carpenterie, le principali tecnologie adottate per la realizzazione delle varie componenti
dei manufatti.
Nella seconda parte della relazione sono elencati gli impianti, meccanici, quali le paratoie, ed elettrici
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atti alla movimentazione delle paratoie stesse, alla gestione del sistema, nonché gli impianti di video
sorveglianza, sicurezza ed illuminazione delle opere.
La relazione inoltre riporta le indicazioni dei segnali e delle misure da prevedere nel PLC di controllo. Le
frequenze di recepimento dei dati di misura e di controllo dovranno essere concordato con gli organi
della Regione preposti alla gestione delle casse. I sistemi di monitoraggio previsto, con particolare
attenzione ai misuratori di livello, dovranno essere compatibili con il sistema in uso dalla Regione
Veneto.
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1. INQUADRAMENTO DELLE OPERE IN PROGETTO
Nel presente capitolo si elencano le opere previste in Progetto Definitivo per la realizzazione delle casse
di laminazione in oggetto.
1.1 Opere in progetto
Le Opere che formano il complesso delle casse di laminazione sul torrente Timonchio, sono classificabili
in due gruppi: opere in terra e opere d’arte.
Tra le opere in terra si classificano tutte le lavorazioni che comportano il movimento di materie, scavi e
riporti, e si dividono nelle seguenti:
1. bacino di monte;
2. bacino di valle;
3. rinforzo argini maestri;
4. argini di contenimento.
Come opere d’arte sono contenute le lavorazioni che comportano l’utilizzo di calcestruzzo e la
realizzazione di strutture. Sono di seguito elencate.
1. opera di Presa;
2. opera di restituzione bacino di monte;
3. opera di interconnessione idraulica;
4. sfioratore intermedio;
5. opera di restituzione bacino di valle;
6. sfioratore di valle.
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6 0539PD0401_00.DOC
Nella figura che segue vengono evidenziate e localizzate le opere d’arte previste in progetto
Figura 1.1 – Posizione dei manufatti idraulici delle casse.
Le opere oggetto di questa relazione sono le Opere d’arte, per cui si riporta una descrizione del
manufatto civile e della struttura prevista, e una descrizione degli impianti elettromeccanici utilizzati.
Soglia in alveo
Opera di restituzione
Sfioratore di troppo pieno
Opera di restituzione
Sfioratore di troppo pieno
Manufatto di collegamento
Opera di presa
Settore di monte
Settore di valle
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2. OPERA DI PRESA
2.1 Elementi strutturali
L’opera idraulica progettata rientra nella tipologia delle casse di espansione dette “in derivazione” in
quanto l’invaso viene realizzato all’esterno delle arginature fluviali e la sua entrata in funzione avviene
attraverso un apposito manufatto di derivazione.
Il vantaggio di questo schema di funzionamento, rispetto ad un opera con soglia sfiorante fissa, è quello
che l’inizio della fase d’invaso avviene sotto il totale controllo del Gestore dell’impianto e non in modo
direttamente conseguente alle condizioni idrometriche in alveo. Con questo funzionamento è anche
possibile ottimizzare e sfruttare al meglio le potenzialità della cassa.
Nel caso dell’opera in progetto, il manufatto di derivazione è costituito da una soglia sfiorante suddivisa
in tre luci, d’identiche dimensioni, presidiate da altrettante paratoie a settore in grado comandate
mediante un sistema di trasmissione oleodinamico azionato da motori elettrici.
Il manufatto in particolare è formato da una platea di base, e da due muri andatori di contenimento.
L’asse longitudinale dell’opera di presa forma un angolo di circa 50° con la direzione principale del
flusso del Timonchio. All’ingresso dell’opera di presa sono stati previsti dei muri deflettori che dirigono il
flusso verso le paratoie. Sono posti ad interasse di 6,7 m e fungono inoltre da pile per il sostegno della
passerella carrabile per la continuità viaria dell’argine. A monte dei muri deflettori è posta una griglia per
fermare eventuali corpi flottanti trasportati dalla piena.
Il fondo della platea è posto a circa 1,5 m dal fondo del Timonchio, per evitare che il materiale
grossolano che potrebbe muoversi sul fondo durante la piena, possa entrare nell’opera e danneggiare gli
organi elettromeccanici.
La platea ha una larghezza 33 m,e una lunghezza media di 64 m. Il fondo della platea ha una quota di
63.4 m sul lato di monte verso il fiume, mentre è ad una quota di 59 m s.m.m. sul lato cassa, ove è
prevista una vasca di dissipazione del risalto.
Come descritto in precedenza, l’opera è presidiata da paratoie a settore, per ottimizzare il funzionamento
del sistema. Le paratoie sono posizionate a circa 27 m dall’ingresso dell’opera. Hanno una larghezza di
10 m ciascuna e sono divise da due setti di larghezza 1,5 m. A monte delle paratoie sono previsti dei
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gargami sulla struttura, per permettere l’alloggiamento di panconi e per permettere le operazioni di
manutenzione alla paratoie. A tergo delle paratoie è previsto uno scivolo di 4,4 m, su cui sono ancorati
dei blocchi deflettori in c.a. A valle dello scivolo la platea si estende per altri 17 m. Questo spazio forma
la vasca di dissipazione ed è limitato da una soglia inclinata per il contenimento del risalto.
La platea è chiusa sui due lati paralleli alla linea di flusso, da due muri di contenimento. L’altezza di
questi muri varia da 5,1 m di sbalzo nella parte compresa tra torrente e paratoie, ad un’altezza di 8,5 m
nella parete a valle delle paratoie.
Lungo l’imbocco dell’opera di pesa, parallela al corso del fiume, è previsto un taglione costituito da una
fila di colonne in Jet-Grouting, di diametro 800 mm compenetrate con interasse 600 mm.
2.2 Descrizione dei dispositivi mobili
Nel caso dell’opera in progetto, il manufatto di derivazione è costituito da una soglia sfiorante suddivisa
in tre luci, d’identiche dimensioni, presidiate da altrettante paratoie a settore in grado comandate
mediante un sistema di trasmissione oleodinamico azionato da motori elettrici. Il sistema è dotato di
gruppo elettrogeno di sicurezza che, in caso di mancata erogazione della linea elettrica, consentirà di
realizzare le manovre indispensabili per la movimentazione delle paratoie.
Queste hanno un funzionamento a battente, in quanto la derivazione avviene dal fondo mediante
sollevamento del settore con pistoni idraulici, e l’entità della portata derivata viene a dipendere
dall’altezza del sollevamento rispetto il fondo della soglia sfiorante.
Il sistema è stato dimensionato, dal punto di vista idraulico, in modo che tutte le manovre per il controllo
ottimale dei livelli siano possibili mediante l’azionamento delle 3 paratoie.
Le tre paratoie presentano una larghezza di 10 m e una altezza, misurata lungo la verticale, pari a circa
4 m, e non è prevista la possibilità di un funzionamento per tracimazione. Dovranno garantire la tenuta
verso monte per un battente massimo di 3,5 m. L’apertura avviene mediante l’azione di cilindri
oleodinamici a semplice effetto.
La struttura di una singola paratoia è composta da un mantello (diaframma) di tenuta idraulica in
acciaio, sorretto da profilati in acciaio disposti in senso trasversale alla direzione della corrente, a loro
volta collegati a due bracci posti ai lati di ogni singola luce. La spinta idrostatica viene trasferita,
attraverso i due bracci laterali, alla cerniera resa solidale alla parete del manufatto. La movimentazione
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avviene grazie all’azione dei due pistoni idraulici collegati ai bracci laterali e posti sulla sommità della
parete.
Il sistema delle tre paratoie richiede l’installazione dei seguenti dispositi:
n. 6 servomotori ad azionamento oleodinamico (2 per ciascuna paratoia); Anche il valore
dell’apertura elementare “a”, corrispondente al singolo scatto, viene posta pari a 5 cm che corrisponde
ad una variazione di portata di (0.8÷2.2) m³/s variabile in funzione del grado di apertura stesso.
Con queste impostazioni la movimentazione delle paratoie garantirà il mantenimento del livello fluviale
prossimo a quello “di regolazione” senza causare improvvise variazioni della portata derivata e senza
costringere il sistema di comando a movimentazioni eccessivamente frequenti.
Qualora il sistema fosse impostato sul controllo manuale, il responsabile della gestione dell'impianto
dovrà avere l’accortezza di non eseguire brusche manovre di chiusura delle paratoie onde evitare
improvvisi e pericolosi incrementi di portata verso valle. Questo tipo di regolazione avrà luogo fino al
completo invaso della cassa di espansione, sia del bacino di monte che di quello di valle. Il sistema è
quindi dotato di altri 2 sensori di misura di livello, posti in posizione tale da monitorare con dettaglio lo
stato idrometrico. Una volta raggiunta la quota corrispondente al completo invaso di regolazione, pari a
64.0 m s.m.m., il sistema procederà con la chiusura del manufatto di derivazione,qualsiasi siano le
condizioni idrometriche in alveo.
2.3 Dimensionamento dell’opera di presa
Il dimensionamento di un’opera di presa consiste nel determinare la lunghezza e la quota di soglia dello
stramazzo laterale sufficiente a prelevare una portata di assegnato valore; lo svolgimento numerico
prevede la discretizzazione longitudinale dello sfioratore laterale, il calcolo della quota idrometrica e della
portata sfiorata in corrispondenza di ogni singolo passo di integrazione. Il successivo conteggio finale
della portata derivata deve soddisfare il criterio richiesto sulla portata da prelevare, altrimenti si ripete
l’operazione introducendo variazioni sulla geometria dell’opera.
Lo strumento analitico per il calcolo del profilo idraulico deve schematizzare efficacemente il fenomeno
di sottrazione di portata.
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2.3.1 Metodo di analisi del fenomento di sottrazione di portata
Il fenomeno di sottrazione di portata può essere schematizzato con molteplici strumenti di analisi, la cui
scelta è subordinata alle semplificazioni che si possono ritenere plausibili per l’applicazione in esame.
Di seguito sono esposti i due metodi di analisi che solitamente si impiegano nel calcolo dei moti a
portata variabile rispettivamente per sottrazione ed immissione di portata; si affronterà poi la scelta del
metodo da ritenersi più aderente all’applicazione del fenomeno reale.
2.3.2 Equazione dell’eneriga
Il fenomeno della sottrazione di portata da un canale prismatico viene usualmente indagato ricorrendo
alla soluzione numerica dell’equazione dell’energia, applicabile al caso in cui la portata sottratta sia
trascurabile rispetto alla portata di deflusso in canale. Nell’ipotesi semplificativa assunta nell’impiego
dell’equazione dell’energia, si considera che il processo della sottrazione di portata non determini
ulteriori dissipazioni di energia rispetto a quelle continue.
L’equazione risolutrice si riconduce quindi alla classica equazione di seguito esposta:
jdx
dE
nella quale:
Hzg
vyzE
2
2
rappresenta l’energia specifica posseduta dal deflusso con z quota di fondo
assoluta, y tirante idraulico, g
v
2
2
altezza cinetica e H energia specifica dal fondo canale.
L’equazione si sviluppa come di seguito:
jdx
dH
dx
dz
dx
dE .
Assumendo fidx
dz e
dx
dy
dy
dA
gA
Q
Adx
dQ
gA
Q
Qdx
dy
dx
dH
2
2
2
2
22 con B
dy
dA , si
ottiene:
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(1)2
2
1 r
f
F
dx
dQ
gA
Qji
dx
dy
nella quale 3
22
gA
BQFr
.
L’equazione sopra esposta esplicita l’andamento del profilo libero determinato da un moto a portata
variabile, che è riconducibile all’equazione di un moto a portata costante se si assume 0dx
dQ.
2.3.3 Equazione della quantità di moto
Generalmente, l’equilibrio delle spinte prodotte dalla quantità di moto è impiegato per schematizzare il
fenomeno dell’immissione di portata in un canale prismatico, perché le ipotesi annesse all’impiego
dell’equazione dell’energia, possibile strumento alternativo per indagare il moto a portata variabile, si
dimostrano poco plausibili per l’applicazione ricercata.
Il teorema della quantità di moto è basato sulla definizione delle spinte statiche e dinamiche sollecitanti
una massa fluida; tale schematizzazione non richiede la valutazione delle dissipazioni di energia,
elemento di difficile computazione nei fenomeni di immissione di portata.
Si considera il bilancio tra le forze esterne e le quantità di moto agenti su un volume fluido (Figura 2-1),
delimitato da due facce laterali ortogonali alla direzione del deflusso e a distanza infinitesima x .
Figura 2-1. Tratto elementare di corrente con alimentazione di portata
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Il teorema della quantità di moto si esprime dal bilancio delle forze agenti sul tratto elementare di
corrente:
0 xCx
zxAM
nella quale C è il contorno del volume di controllo del corpo fluido.
Si introduce l’ipotesi di moto uniforme per esplicitare gli sforzi tangenziali agenti sul contorno:
jC
AjRH da cui deriva: jiA
x
Mf
.
Imponendo il limite 0x , il rapporto incrementale si traduce in derivata:
(2) jiAdx
dM
x
Mf
x
0lim .
Si calcola poi la medesima derivata dell’espressione della spinta totale M :
gA
QAyM G
2
;
della quale le variabili del problema sono le seguenti:
xyy ; yAA ; xQQ e ySAyG che è il momento statico dell’area bagnata.
La derivata della quantità di moto diventa:
dx
dy
dy
dA
g
Q
AdA
d
dx
dQ
gA
Q
dx
dy
dy
Ayd
dx
dM G
212
.
La derivata del momento stativo e dell’area (Figura 2-2) si possono ricavare geometricamente:
dyAAyBdy
AdyyAyd GGG 2
2
; Bdy
dA .
La derivata della quantità di moto assume pertanto la seguente forma:
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(3) dx
dy
gA
BQ
dx
dQ
gA
Q
dx
dyA
dx
dM2
22 .
Combinando le precedenti equazioni (2) e (3), si ricava l’equazione che esprime l’andamento del profilo
libero di un canale con immissione continua di portata:
(4) 2
2
1
2
r
f
F
dx
dQ
gA
Qji
dx
dy
.
Figura 2-2 - Sezione generica trasversale di deflusso
2.3.4 Scelta del metodo di calcolo
Le equazioni del profilo del moto a portata variabile, derivate rispettivamente dal bilancio di energia
piuttosto che dal bilancio della quantità di moto sopra esposti, differiscono del termine dx
dQ
gA
Q2
,
che, sommato alla rispettiva equazione (1) dell’energia, restituisce l’equazione (4) della quantità di
moto. Il profilo libero desunto dall’equazione (4) può quindi essere ottenuto sostituendo alla j
dell’equazione (1) una cadente piezometrica fittizia dx
dE
dx
dQ
gA
Qjj
2* , che dimostra come le
dissipazioni computate dal bilancio della quantità di moto siano imputabili, oltre che alle perdite
continue, alla variazione di portata nel moto. L’applicazione dell’equazione dell’energia, in alternativa al
bilancio della quantità di moto, è quindi giustificata solo nel caso in cui l’entità delle perdite totali di
energia sia prevalentemente costituita dalle perdite continue. Tale condizione risulta plausibile nei
fenomeni di portata sottratta trascurabile rispetto alla portata di deflusso in alveo.
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Nel contesto del dimensionamento dell’opera di presa sul torrente Timonchio, i criteri di progettazione
prevedono che il valore di portata dirottata in cassa sia confrontabile con la portata di deflusso in alveo;
si ritiene quindi che lo strumento di analisi corretto del fenomeno consista nell’equazione della quantità
di moto.
2.3.5 Calcolo numerico per il dimensionamento dell’opera di presa
Il procedimento numerico adottato per il calcolo del profilo libero della corrente a moto vario deriva
dall’integrazione alle differenze finite dell’equazione dell’energia, nella quale, in sostituzione a j si
considera il parametro fittizio dx
dE
dx
dQ
gA
Qjj
2* , che consente di ricondurre la schematizzazione
del fenomeno al teorema della quantità di moto.
L’equazione di integrazione *jdx
dE viene discretizzata nella seguente forma:
**2
11
1ii
ii jjx
EE
con il significato dei pedici desumibile dalla seguente Figura 2-3.
Nella precedente equazione si intende: 2
2
2 k
kkk
gA
QhE e
dx
dQ
gA
Q
ARK
Q
dx
dQ
gA
Qjj
kkhs
k
k 22342
2
2* .
Figura 2-3. Andamento qualitativo del profilo libero con sottrazione di portata, ed indicazione delle sezioni di
integrazione nell’ordine della sequenza numerica
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0539PD0401_00.DOC 15
Di seguito si elencano i parametri caratteristici del problema:
kkk yzh quota geodetica assoluta del pelo libero
kz quota assoluta del fondo
ky tirante idraulico
kQ portata di deflusso in alveo
kA area idraulica
khR , raggio idraulico
SK scabrezza.
L’equazione si risolve esplicitando la quota geodetica assoluta del pelo libero 1ih :
**222
12
2
2
1
2
11 ii
i
ii
i
ii jj
x
gA
Qh
gA
Qh
nella quale per 1iQ si assume iii QQQ 1 con:
2323
1 222
1phgCphgCxQ iqiqi ; con p si considera la quota assoluta della
soglia dell’opera di presa.
Nell’integrazione del profilo idraulico, il coefficiente di portata qC viene normalmente assunto pari a
0,385, valore proprio dello stramazzo di tipo Belanger con cui si ipotizza configurata la soglia dello
stramazzo laterale.
2.3.6 Risultato del calcolo per il dimensionamento dell’opera di presa
Il dimensionamento dell’opera di presa necessita, innanzitutto, della caratterizzazione geometrica della
sezione trasversale dell’alveo, in particolare delle seguenti variabili interessate dal calcolo:
kA area idraulica
khR , raggio idraulico
kB specchio liquido.
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16 0539PD0401_00.DOC
Il rilievo topografico eseguito interessa due sezioni dell’alveo in prossimità dell’opera di presa (Figura
2-4, Figura 2-5).
sezione 239 a monte dell'opera di presa
62
63
64
65
66
67
68
69
70
0 10 20 30 40 50
distanza - x [m]
qu
ota
- z
[m
s.m
.m.]
ztalweg=62,39 m s.m.m.
sponda sinistra sponda destra
Figura 2-4. Sezione 239 a monte dell’opera di presa
sezione 238 a valle dell'opera di presa
61
62
63
64
65
66
67
68
0 10 20 30 40 50
distanza - x [m]
qu
ota
- z
[m
s.m
.m.]
ztalweg=61,56 m s.m.m.
sponda sinistra sponda destra
Figura 2-5. Sezione 238 a valle dell’opera di presa
Per definire delle funzioni di corrispondenza delle variabili geometriche con il tirante, si assume come
sezione rappresentativa la sezione 238 a valle dell’opera di presa.
Di seguito (Figura 2-6) si riportano le funzioni polinomiali che interpolano i valori discreti delle variabili
geometriche della sezione di calcolo al crescere del tirante; i valori delle variabili geometriche sono
calcolati schematizzando la sezione con strisce verticali delimitate in sommità dal pelo libero e
inferiormente dal letto dell’alveo.
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sezione traversale 238 a valle dell'opera di presa - caratteristiche idrauliche
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0 1 2 3 4 5 6
tirante - y [m]
area
liq
uid
a -
A [
m2]
larg
hez
za s
pec
chio
liq
uid
o -
B [
m]
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
raggio id
raulico
- Rh [m
]
A= - 0,1021y3
+ 3,329y2
+ 13,865y - 2,343
Rh= 0,0042y4
- 0,0468y3
+ 0,1405y2
+ 0,5951y + 0,0029
ARh
B= - 0,6933y2 + 9,4021y
+ 9,8474
B
Figura 2-6. Funzioni di interpolazione delle variabili geometriche della sezione di calcolo al crescere del tirante idraulico
Dal confronto tra le quote di talweg delle rispettive sezioni 239 e 238 che distano 124 m è stato
ricavata la pendenza del fondo alveo, pari a 0067,0fi , assunta come pendenza di calcolo per
l’integrazione del profilo libero.
Le condizioni al contorno per l’integrazione del profilo a regime di corrente lenta consistono
nell’assegnazione dei valori di portata e di quota idrometrica alla sezione di valle dell’opera di presa. La
quota idrometrica deriva dalla stima ottenuta del sovralzo idraulico generato dal restringimento della
sezione di deflusso a valle dell’opera, prevista per aumentare efficacemente la capacità di prelievo delle
portate in alveo.
Indicando con Q la portata di deflusso a valle dell’opera di presa (Figura 2-3), si riportano di seguito
(Tabella 2-1) i valori assegnati alle grandezze che esprimono le condizioni al contorno del problema.
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Tabella 2-1. Valori delle variabili al contorno per l’integrazione del profilo a portata variabile
Q h (sez. 238 a valle della presa)
[m3/s] [m s.m.m.]
300 66,86
250 66,56
200 66,22
150 65,82
100 65,15
50 64,05
Adottando la sequenza di calcolo esposta al paragrafo Errore. L'origine riferimento non è stata trovata.,
ed introducendo il parametro dx
dQ
gA
Qjjk 2
* che riconduce al’equazione della quantità di moto, si
ottiene il profilo idraulico necessario a verificare l’efficienza di prelievo di portata dell’opera di presa.
Dal confronto tra la portata a valle e a monte della corrente si deriva quindi l’entità di deflusso
intercettata dall’opera di presa.
Di seguito (Figura 2-7) si riporta graficamente quanto ottenuto dall’integrazione del profilo idraulico
assegnando una portata di valle pari a smQ 3150 .
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opera di presa - profilo idraulico in alveo (Ks=35 m1/3/s)
60
62
64
66
68
70
-5 0 5 10 15 20 25 30 35
ascissa - x [m]
ener
gia
spec
ific
a in
alv
eo -
E [
m s
.l.m
.]
pro
filo
liq
uid
o -
h [
m s
.l.m
.]
0.0
0.7
1.4
2.1
2.8
3.5
nu
mero
di Fro
ud
e - Fr
quota soglia di sfioro: 63,4 m s.m.m.
Condizioni:
- portata in alveo a monte dell'opera di presa: Q=345,45 m3/s
- portata in alveo a valle dell'opera di presa: Q=150 m3/s
- configurazione delle paratoie: paratoie completamente sollevate
E
h
Fr
Figura 2-7. Profilo idraulico in alveo in corrispondenza dell’opera di presa ottenuto mediante l’applicazione dell’equazione
della quantità di moto
Svolgendo il medesimo calcolo con identificazione del parametro 2342
2
kkhs
k
ARK
Qj secondo quanto
usualmente adottato nell’equazione dell’energia, si ottiene il corrispondente profilo libero in
corrispondenza della presa (Figura 2-8), con valori diversi della portata intercettata rispetto al caso
precedente, svolto invece ricorrendo alla quantità di moto.
La differenza tra i risultati delle diverse metodologie di calcolo consiste nella variabilità, lungo
l’estensione dell’opera di presa, dell’energia specifica e del tirante della corrente in alveo: l’utilizzo
dell’equazione della quantità di moto determina una variazione consistente dell’energia posseduta dal
deflusso in alveo ed una trascurabile variazione del tirante (Figura 2-7); il risultato inverso si deriva
invece adottando l’equazione dell’energia come strumento di calcolo (Figura 2-8).
Tale affermazione è confermata dalla consapevolezza che il deflusso in alveo perde la componente di
energia appartenente al deflusso deviato in cassa; l’utilizzo dell’equazione dell’energia, invece, non
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20 0539PD0401_00.DOC
quantifica tale componente di energia, pertanto il suo impiego è limitato ai casi con valori di portata
sfiorati trascurabili rispetto all’entità del deflusso in alveo.
Da tale considerazione, risulta confermata la maggior compatibilità dell’utilizzo dell’equazione della
quantità di moto per il suddetto dimensionamento.
opera di presa - profilo idraulico in alveo (Ks=35 m1/3/s)
60
62
64
66
68
70
-5 0 5 10 15 20 25 30 35
ascissa - x [m]
ener
gia
spec
ific
a in
alv
eo -
E [
m s
.l.m
.]
pro
filo
liq
uid
o -
h [
m s
.l.m
.]
0.0
0.7
1.4
2.1
2.8
3.5
nu
mero
di Fro
ud
e - Fr
quota soglia di sfioro: 63,4 m s.m.m.
Condizioni:
- portata in alveo a monte dell'opera di presa: Q+Q=315,34 m3/s
- portata in alveo a valle dell'opera di presa: Q=150 m3/s
- configurazione delle paratoie: paratoie completamente sollevate
E
h
F
Figura 2-8. Profilo idraulico in corrispondenza dell’opera di presa ottenuto mediante l’applicazione dell’equazione
dell’energia
Di seguito si riportano i valori corrispondenti di portata a valle e a monte dell’opera di presa di
estensione pari a 30 m e con soglia di sfioro a quota assoluta pari a 63,4 m s.m.m.: i risultati
soddisfano i criteri di efficienza prefissati per l’opera di presa.
Per il significato dei simboli adottati per le portata si faccia riferimento alla Figura 2-3.
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Tabella 2-2. Portate ottenute per il dimensionamento dell’opera di presa impiegando l’equazione della quantità di
moto
Q+Q Q Q Fr (a monte dell’opera di
presa)
[m3/s] [m3/s] [m3/s]
633,27 333,27 300,00 0,54
541,00 291,00 250,00 0,51
445,52 245,52 200,00 0,46
345,45 195,45 150,00 0,40
221,24 121,24 100,00 0,32
81,89 31,89 50,00 0,15
Di seguito si riporta graficamente l’interpolazione dei dati di portata a monte dell’opera di presa rispetto
ai valori di portata sfiorata.
opera di presa - Q+Q/Q (ks=35 m1/3/s)
0
100
200
300
400
500
600
700
0 50 100 150 200 250 300 350
portata sfiorata Q [m3/s]
po
rtat
a d
i def
luss
o in
alv
eo a
mo
nte
del
la p
resa
Q+
Q [
m3/s
] 0 10 20 30 40 5061
62
63
64
65
66
67
68
Station (m)
Ele
vatio
n (
m)
Legend
Ground
Bank Sta
SEZIONE DI RESTRINGIMENTO
Figura 2-9. Interpolazione dei valori di portata in alveo a monte dell’opera di presa rispetto ai valori di portata sfiorata. I
valori sono ottenuti dall’applicazione dell’equazione della quantità di moto
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22 0539PD0401_00.DOC
2.4 Verifica del manufatto
Si è considerata l’opera come una soglia a stramazzo, con salto di fondo.
Il salto di fondo coincide con la differenza di quota tra il piano delle paratoie a quota 63.40 m s.m.m. e
la quota di fondo della cassa di monte, che coincide con la vasca di dissipazione, 59.00 m s.m.m..
Il salto totale è di 4.4m.
Si considera che sulla soglia si instauri la condizione di corrente critica con Numero di Froude F=1.
L’equazione che fornisce le altezze 1y al piede del salto è la seguente:
1
1
21
2
306.12
cc y
z
y
y
Dove :
z salto totale;
31
2
2
gb
Qyc
: altezza critica che si forma in prossimità del salto
g
vF
2
11
Numero di Froude della corrente al piede del salto.
Sulla base dell’equazione si determina un’altezza 1y pari a
1y=0.55 m
L’altezza coniugata alla fine del risalto è definito dalle formule delle altezze coniugate, definite come
segue:
1812
1 2
1
1
2 Fy
y
Dalle formulazioni precedenti è stato possibile dimensionare l’altezza coniugata alla fine del risalto che
risulta pari a :
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0539PD0401_00.DOC 23
2y=2.70 m
Alla luce della definizione dei calcoli appena svolti è possibile dimensionare la vasca di dissipazione al
piede del salto. Seguendo la formulazione per il calcolo della lunghezza della vasca con al regola
U.S.B.R. si ottiene quanto segue:
26yL =16m
Nella progettazione si è tenuto conto di una larghezza di vasca di 17m.
Il risalto è quindi completamente contenuto nella vasca di dissipazione. A titolo cautelativo, si sono
inoltre previsti dei blocchi sporgenti di larghezza 1.75m alternati sul paramento dello scivolo, e una
soglia inclinata di altezza di 1m, per assicurare il contenimento del risalto nella vasca.
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0539PD0401_00.DOC 25
3. MANUFATTO DI REGOLAZIONE TRA CASSA DI MONTE E DI VALLE,
SFIORATORE E SCARICO CASSA DI MONTE
3.1 Elementi strutturali
Le opere oggetto di questo capitolo si trovano in prossimità della zona di collegamento tra argine
intermedio di separazione e l’argine del Timonchio.
Il sistema è costituito appunto delle seguenti componenti:
opera di interconnessione;
sfioratore di sicurezza;
opera di scarico della cassa di monte.
L’opera d’interconnessione è costituita da tombino di attraversamento dell’argine di separazione, che
mette in collegamento la cassa di monte con quella valle. Il tombino è costituito da quattro tombini a
sezione rettangolare 2 m per 3 m, presidiati da paratoie piane. A monte dell’imbocco è stata prevista
una griglia antintrusione, che dovrà essere asportabile e rimossa in caso di funzione delle casse, per
mantenere più libero possibile il manufatto al passaggio della piena.
In prossimità dell’imbocco è stata posizionata una passerella carrabile per permettere il passaggio di
automezzi per le operazioni di manutenzione.
Il fondo del tombino passa dalla quota di 58.6 m s.m.m. sul lato di monte, per degradare a
56.55 m s.m.m. nella cassa di valle. A valle dello sbocco è stata prevista una platea in cls che si
estende per circa 11 m, che permette la dissipazione del risalto.
Dopo l’opera di interconnessione, lungo l’argine di separazione, si sviluppa lo sfioratore di sicurezza. Lo
sfioratore ha la funzione di “troppo pieno” della cassa di monte in caso di mal funzionamento delle
paratoie. L’opera ha una lunghezza complessiva di 103 m. Lo sfioro è formato da luci libere di 12 m,
intervallate da pile che sostengono la passerella carrabile per dare continuità alla viabilità arginale. Il
petto dello sfioratore è posto alla quota di massima regolazione della vasca, 64 m s.m.m., mentre la
platea posta a valle è prevista a 56.8 m s.m.m. La platea di valle si estende per circa 3 m per
permettere la dissipazione del risalto.
Il manufatto di scarico ha la funzione di restituire al fiume il volume d’acqua invasato nella cassa di
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26 0539PD0401_00.DOC
Monte, una volta terminata la piena.
L’opera di scarico della cassa di monte è costituita da un manufatto analogo all’opera di
interconnessione. È costituito, infatti, da un tombino scatolare a 2 canne, delle stesse dimensioni della
precedente opera, 2 m per 3 m. Anche per quest’opera sono state previste delle paratoie piane sul lato
verso la cassa, e una griglia antintrusione amovibile. Le paratoie dell’opera saranno mantenute aperte
durante il periodo di non allagamento delle casse, compatibilmente con i livelli in Timonchio, per
permettere lo scolo di eventuali accumuli di acqua sui fondi delle zone interne alla cassa.
3.2 Verifica del manufatto
L’opera di interconnessione è costituita da quattro tombini a sezione quadrata, che lavora come condotto
a pressione quando quanto l’imbocco che lo sbocco risultano sommersi, o con sbocco libero all’inizio
dello svaso. Nel caso dell’opera di interconnessione si è utilizzata la formulazione del tipo:
dchgdbCQ
cm
c
2
Dove:
Cc= coefficiente di contrazione che varia da 0.6 per imbocchi a spigolo vivo, a 0.8 per imbocchi
arrotondati
d= altezza interna del manufatto, 2m;
b= larghezza del manufatto, 3m;
mh = l’altezza dell’acqua a monte dell’imbocco.
L’imbocco del manufatto è stato sagomato per ridurre lo spigolo vivo in ingresso, per cui il coefficiente di
contrazione è stato assunto pari a 0.7.
L’altezza d’acqua a monte è data dalla differenza tra la quota di massima regolazione, 64.00 m s.m.m.,
e il fondo della cassa di monte, 58.6m s.m.m., per cui risulta un’altezza.
mh =5.4 m.
La portata che ciascuna canna del manufatto può far defluire è di: 1Q = 37 m³/s.
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L’opera d’interconnessione, costituita da 4 canne, può quindi far defluire una portata totale di:
oneerconnessiQint =148m³/s.
L’opera di scarico è costituita da un manufatto analogo al’opera di interconnessione, con sole due canne
rettangolari delle misure medesime del precedente.
La portata massima che può defluire da ciascuna canna è quindi
1Q =37m³/s.
Mentre la portata totale massima è:
scaricoQ =70m³/s.
3.3 Verifica dello sfioratore di sicurezza
Lo sfioratore di sicurezza dell’opera di interconnessione è stato dimensionato per la stessa portata con
cui è stata dimensionata l’opera di presa. In linea teorica gli sfioratori fanno defluire la portata massima
di progetto:
Q=150m³/s.
La formulazione utilizzata è quella degli stramazzi frontali di seguito proposta:
23
2 hgbCQ c.
Dove:
Q è la portata sfiorante, 150 m³/s
B la larghezza della soglia sfiorante, 100m;
h l’altezza della lama d’acqua sul petto dello sfioratore;
Cc è il coefficiente di efflusso su stramazzo.
La cresta dello sfioratore di sicurezza è stato progettato con un profilo di tipo Creager,con paramento di
monte inclinato per aumentare il coefficiente di efflusso, che si può assumere pari a 0.5.
Considerata la portata di progetto e una larghezza dello stesso di 100m, l’altezza massima sul petto
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28 0539PD0401_00.DOC
dello sfioratore risulta:
h=0.80m.
3.3.1 Vasca di Dissipazione
Si considera che sulla soglia s’instauri la condizione di corrente critica con Numero di Froude F=1.
L’equazione che fornisce le altezze 1y al piede del salto è la seguente:
2
1
2
2
12 ygb
QyzH c
;
dove:
z salto totale, 6m;
hH c *2
3 con h altezza della vena sulla testa dello sfioratore. 0.8m;
Iterando si ottiene un’altezza al piede dello sfioratore
1y =0.127 m
g
vF
2
11 Numero di Froude della corrente al piede del salto: 10.58.
L’altezza coniugata alla fine del risalto è definito dalle formula definite come segue:
1812
1 2
1
1
2 Fy
y
;
2y=1.84m;
La vasca di dissipazione è dimensionata secondo la tipologia U.S.B.R del tipo III, funzionale per
1F 4.5 e 1v <17 m/s.
Per questo motivo la larghezza della vasca è stata assunta pari a circa 3 volte la altezza coniugata 2y,
alla lama 1y al piede dello scivolo, con blocchi dissipatori di altezza pari a circa 2.5 volte 1y
.
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0539PD0401_00.DOC 29
Secondo i criteri esposti nella Figura 3.1 sottostante, i blocchi sul paramento dello scivolo, risultano di
dimensione molto ridotta, tali da preferire l’aumento delle dimensioni dei blocchi in vasca.
Figura 3.1 –Caratteristiche della vasca U.S.B.R. Tipo III
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30 0539PD0401_00.DOC
Inoltre, la lunghezza dei blocchi e il loro interasse sono stati ragionevolmente incrementati per facilitarne
la realizzazione in cantiere.
3.4 Descrizione dei dispositivi mobili
Le paratoie piane saranno dotate idi un attuatore elettrico multigrado, dotate di comando di emergenza
manuale a volantino.
Sarà presente un modulo di comando, con pulsanti di comando locale “Apre/Stop/Chiude”, coppia di
contatori elettromeccanici, scheda di alimentazione circuiti di controllo con fusibili di protezione. Sarà
inoltre presente una scheda di interfaccia per la telesegnalazione a contatti puliti NA con segnale di
valvola aperta, valvola chiusa e stato selettore comando Locale/Distanza.
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4. OPERA DI RESTITUZIONE DI VALLE E SFIORATORE DI SICUREZZA
Il sistema di manufatti oggetto di questo capitolo è localizzato nell’angolo sud-ovest del perimetro
arginale delle casse, in prossimità dell’argine del Timonchio.
La restituzione a fiume dal settore di valle della cassa avviene attraverso uno scarico di fondo presidiato
da paratoie piane posizionato nell’angolo sud ovest del bacino di valle
L’opera di restituzione è costituita da un manufatto analogo all’opera di scarico del bacino di monte. Lo
scarico a fiume avviene tramite due scatolari in c.a. di sezione rettangolare 3x2m a pendenza dell’1.7%
presidiata da paratoie piane 3x3 m. La quota di scorrimento del fondo degli scatolari è posta a 55.90 m
s.l.m. all’imbocco e a quota 55.50m s.l.m. allo sbocco, mentre nel punto di scarico il fondo del
Timonchio è a quota 55.00 m s.l.m.
Per evitare atti vandalici e il deposito di materiale grossolano, a monte dell’opera verranno installate
delle griglie metalliche di protezione. Inoltre allo sbocco sarà installata una seconda paratoia di chiusura
da attivare in caso di manutenzione delle opere elettromeccaniche di monte.
Allo sbocco verso il torrente, per evitare problemi dovuti a fenomeni erosivi localizzati, la platea è
protetta da un taglione spesso 2.00 m costituito da una fila di colonne in jet-grouting diametro 800 mm
compenetrate con interasse 600 mm.
Per la movimentazione e il controllo delle paratoie di regolazione viene realizzato sopra al rilevato
arginale in corrispondenza dell’opera di scarico un edificio atto ad ospitare le apparecchiature elettriche.
Per la verifica del manufatto di restituzione si rimanda al calcolo svolto per l’opera di restituzione della
cassa di monte.
Lo sfioratore di sicurezza è un manufatto analogo al precedente illustrato. In caso di malfunzionamento o
insufficienza delle opere di restituzione l’acqua che supera il livello di massima regolazione nel settore di
valle della casse può essere scaricata al corso d’acqua tramite uno sfioratore di “troppo pieno”. Il petto
dello sfioro è posto quindi alla quota di massima regolazione (60.90 m s.l.m.) ed è lungo
complessivamente 102.70 m. La lunghezza utile di sfioro è limitata dalla presenza di 7 pile rettangolari
a sezione arrotondata lunghe 5 m e larghe 1 m che sostengono l’impalcato della passerella carrabile
dedicata alla viabilità di servizio.
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32 0539PD0401_00.DOC
4.1 Verifica dello sfioratore
Lo sfioratore di sicurezza in prossimità dell’opera di restituzione ha le medesime dimensioni dello
sfioratore sull’argine di interconnessione.
La vasca al piede dello sfioratore ha lunghezza di 3m. La dimensione ridotta rispetto all’opera di
interconnessione, è dovuta al fatto che il salto dello sfioro è inferiore rispetto ala precedente, inoltre lo
sfioro non si propaga verso una sezione aperta, ma è bloccato dalla presenza dell’argine del TImonchio;
lo sfioro avviene in condizione di piena del torrente, per cui la zona a valle dello sfioratore è interessata
dalla presenza d’acqua, dovuta ai livelli idrometrici elevati in TImonchio, per questo motivo la vena viene
dissipata dal livello del torrente. Il contenimento del risalto è comunque assicurato dalla presenza del
corpo arginale che funge da blocco di dissipazione. E’ stato quindi previsto un rivestimento al piede
dell’argine per evitare eventuali fenomeni erosivi.
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5. DESCRIZIONE APPARECCHIATURE ELETTROMECCANICHE
Nel presente capitolo si descrivono le caratteristiche principali delle apparecchiature elettriche, inoltre
sono indicati i principali componenti e segnali che dovranno essere previsti nel PLC di controllo e
funzionamento delle paratoie. Indicazione sul tempo di acquisizione dei dati, frequenza di misura,
numero di cicli ecc. dovrà essere concordata con gli organi della Regione e il futuro organo gestore nel
sistema.
5.1 Gestione climatica del quadro
I riscaldatori interni al quadro devono funzionare comandati dal termostato di minima temperatura e
quando l’umidità supera il valore impostato sull’umidostato. I ventilatori devono funzionare comandati
dal termostato di massima temperatura.
5.2 Funzionamento paratoie automatico
Il funzionamento delle paratoie in automatico è diverso per le tre opere di presa, Interconnessione,
Restituzione.
5.2.1 Opera di presa
Descrizione ciclo automatico
Il ciclo in automatico prevede che le tre paratoie siano sempre chiuse fino all’arrivo di una situazione di
piena. Il PLC deve controllare sempre il livello dell’acqua a monte, al raggiungimento del livello
prestabilito per almeno “n” minuti ( tempo di stabilizzazione del segnale per evitare l’effetto “onda” ),
deve essere attivata l’apertura della paratoia centrale per riportare il livello dell’acqua sotto il livello
prestabilito; se non è sufficiente l’apertura della paratoia centrale e quindi il livello continua a salire,
deve essere comandata l’apertura di una delle altre due paratoie laterali. All’abbassarsi del livello a
monte possono essere chiuse le paratoie , sempre mantenendo il livello a monte più alto o uguale di
quello a valle, fino alla completa chiusura delle paratoie al termine della fase di piena. La chiusura delle
paratoie sarà inoltre comandata dalla lettura del livello a valle dell’Opera di Presa o dal livello a monte
dell’Opera di Interconnessione, secondo una logica OR, in modo da impedire che il fiume continui a
svasare quando la cassa di espansione risulti piena. Si devono comandare le paratoie in modo da tenere
costante il livello dell’acqua a monte dell’opera di presa sotto un certo livello prestabilito.
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34 0539PD0401_00.DOC
Descrizione delle indicazioni di funzionamento
Al raggiungimento del finecorsa abbassato o del finecorsa abbassato-sicurezza si deve fermare il
movimento della paratoia verso il basso.
Al raggiungimento del finecorsa alzato o del finecorsa-alzato-sicurezza si deve fermare il movimento della
paratoia verso l’alto. I segnali di FC-abbassato-sicurezza e FC-alzato-sicurezza devono dar luogo a degli
allarmi. Durante la movimentazione di una paratoia, se il PLC non dovesse avere il ritorno di
movimentazione dall’encoder a filo, deve essere dato un allarme di controllo funzionamento corretto
encoder. Se uno degli ingressi scatto termico o teleruttore rileva un’anomalia, la relativa paratoia non
deve essere comandata, deve comparire un messaggio a pannello e deve essere abilitata l’uscita di “
allarme generico”; in caso di scatto termica deve essere abilitata anche l’uscita di “allarme termica
generica”. Al raggiungimento del finecorsa abbassato si deve visualizzare il valore “zero” come posizione
della paratoia. Al raggiungimento del finecorsa alzato si deve visualizzare il valore “zzzz” relativo alla
posizione di massima alzata. Durante il funzionamento deve sempre essere visualizzata la lettura delle
posizioni delle paratoie e i valori dei sensori di livello.
Le paratoie vanno movimentate una alla volta, quindi mai contemporaneamente.
Il funzionamento delle paratoie deve essere alternato, quindi ogni volta che si presenta una situazione di
piena il PLC deve memorizzare quale delle due paratoie laterali è stata mossa; la volta successiva dovrà
essere movimentata l’altra in modo da evitare di utilizzare sempre la stessa paratoia laterale.
I valori dei livelli dell’acqua saranno comunicati dalla Direzione Lavori e potranno essere modificati da
Pannello Operatore tramite password.
5.2.2 Opera di regolazione
Descrizione ciclo automatico
Il ciclo in automatico prevede che le due paratoie siano sempre aperte chiudendole solo in condizioni
particolari date dalla lettura dei livelli a monte e a valle dell’Opera di Interconnessione.
Le paratoie dovranno essere comandate in modo tale da mantenere il livello a monte entro un certo
valore predefinito, e inoltre che il livello a valle non superi una certa soglia I valori di questi due livelli, a
monte ed a valle, possono essere modificati da pannello operatore tramite apposita password.
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0539PD0401_00.DOC 35
In ogni caso si dovranno comandare le paratoie in modo tale da mantenere il livello a monte più alto del
livello a valle. All’abbassarsi del livello a valle possono essere aperte le paratoie, sempre mantenendo il
livello a monte più alto o uguale, fino alla completa riapertura delle paratoie al termine della fase di
piena.
Descrizione comandi da stazione Opera di Interconenssione
Durante il funzionamento in automatico sarà possibile comandare il funzionamento delle paratoie
dell’opera di regolazione dal quadro principale posto nel magazzino. A tale proposito si dovranno
prevedere delle pagine apposite sul Touch panel dell’opera di presa. Queste pagine dovranno essere
protette da password a tempo; trascorso questo tempo predefinito, senza che venga effettuato alcun
comando da Touch panel, verranno disabilitate queste pagine speciali e si tornerà al normale
funzionamento automatico.
Tramite queste pagine dovrà essere possibile comandare l’apertura e la chiusura delle paratoie dell’opera
di interconenssione, indipendentemente dallo stato dei livelli. Si avrà quindi una priorità maggiore di
questi comandi rispetto al funzionamento automatico con i livelli. Alla disabilitazione delle pagine si
dovrà tornare al normale funzionamento automatico e quindi saranno i sensori di livello a comandare
l’apertura/chiusura delle paratoie.
Descrizione delle indicazioni di funzionamento
Al raggiungimento del finecorsa abbassato o del finecorsa abbassato sicurezza si deve fermare il
movimento della paratoia verso il basso. Al raggiungimento del finecorsa alzato o del finecorsa alzato
sicurezza si deve fermare il movimento della paratoia verso l’alto.
I segnali di FC-abbassato-sicurezza e FC-alzato-sicurezza devono dar luogo a degli allarmi. Durante la
movimentazione di una paratoia, se il PLC non dovesse avere il ritorno di movimentazione dall’encoder a
filo, deve essere dato un allarme di controllo funzionamento corretto encoder. Se uno degli ingressi
scatto termico o teleruttore rileva un’anomalia, la relativa paratoia non deve essere comandata, deve
comparire un messaggio a pannello e deve essere abilitata l’uscita di “allarme generico”; in caso di
scatto termica deve essere abilitata anche l’uscita di “allarme termica generica”.
Al raggiungimento del finecorsa abbassato si deve visualizzare il valore “zero “ come posizione della
paratoia. Al raggiungimento del finecorsa alzato si deve visualizzare il valore “zzzz” relativo alla posizione
di massima alzata. Durante il funzionamento deve sempre essere visualizzata la lettura delle posizioni
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delle paratoie e i valori dei sensori di livello. Le paratoie vanno movimentate una alla volta, quindi mai
contemporaneamente. Inoltre il funzionamento delle paratoie deve essere alternato, quindi ogni volta che
si presenta una situazione di piena il PLC deve memorizzare quale paratoia è stata mossa per prima; la
volta successiva dovrà iniziare il movimento dall’altra in modo da evitare di utilizzare sempre la stessa
paratoia.
Tutti gli allarmi dell’opera di interconnessione saranno visualizzati anche sul pannello dell’opera di presa.
I valori dei livelli dell’acqua saranno comunicati dalla Direzione Lavori e potranno essere modificati da
Pannello Operatore tramite password.
5.2.3 Opera di resituzione
Descrizione ciclo automatico
Il ciclo in automatico prevede che le due paratoie siano sempre chiuse aprendole solo in condizioni
particolari date dalla lettura dei livelli a monte ed a valle dell’opera di restituzione. Superato un certo
livello dell’acqua nella cassa di espansione (quindi livello a monte) dovrà essere comandata l’apertura di
una delle due paratoie per mantenere il livello sotto un valore predefinito. L’apertura delle paratoie è
condizionata anche dal livello dell’acqua a valle (quindi dal livello del fiume); in particolare sarà
possibile aprire solo se il livello a valle è sotto un certo valore predefinito; in ogni caso le paratoie
vengono aperte solo se il livello dell’acqua a monte è più alto del livello dell’acqua a valle dell’opera di
restituzione.
I valori dei due livelli, a monte ed a valle, possono essere modificati da pannello operatore tramite
apposita password. All’abbassarsi del livello a monte possono essere chiuse le paratoie , sempre
mantenendo il livello a monte più alto , fino alla completa chiusura delle paratoie al termine della fase di
piena.
Descrizione comandi da stazione Opera di Presa
Durante il funzionamento in automatico sarà possibile comandare il funzionamento delle paratoie
dell’opera di restituzione dal quadro principale dell’opera di presa posto nel magazzino. A tale proposito
si dovranno prevedere delle pagine apposite sul Touch panel dell’opera di presa. Queste pagine dovranno
essere protette da password a tempo; trascorso questo tempo predefinito, senza che venga effettuato
alcun comando da Touch panel, verranno disabilitate queste pagine speciali e si tornerà al normale
funzionamento automatico.
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Tramite queste pagine dovrà essere possibile comandare l’apertura e la chiusura delle paratoie
dell’Opera di Restituzione, indipendentemente dallo stato dei livelli. Si avrà quindi una priorità maggiore
di questi comandi rispetto al funzionamento automatico con i livelli. Alla disabilitazione delle pagine si
dovrà tornare al normale funzionamento automatico e quindi saranno i sensori di livello a comandare
l’apertura/chiusura delle paratoie.
Descrizione delle indicazioni di funzionamento
Al raggiungimento del finecorsa abbassato o del finecorsa abbassato sicurezza si deve fermare il
movimento della paratoia verso il basso. Al raggiungimento del finecorsa alzato o del finecorsa alazato
sicurezza si deve fermare il movimento della paratoia verso l’alto. I segnali di FC-abbassato sicurezza e
FC-alzato sicurezza devono dar luogo a degli allarmi. Durante la movimentazione di una paratoia, se il
PLC non dovesse avere il ritorno di movimentazione dall’encoder a filo, deve essere dato un allarme di
controllo funzionamento corretto encoder.
Se uno degli ingressi scatto termico o teleruttore rileva un’anomalia, la relativa paratoia non deve essere
comandata, deve comparire un messaggio a pannello e deve essere abilitata l’uscita di “ allarme
generico “; in caso di scatto termica deve essere abilitata anche l’uscita di “allarme termica generica “.
Al raggiungimento del finecorsa abbassato si deve visualizzare il valore “zero “ come posizione della
paratoia. Al raggiungimento del finecorsa alzato si deve visualizzare il valore “ zzzz” relativo alla
posizione di massima alzata.
Durante il funzionamento deve sempre essere visualizzata la lettura delle posizioni delle paratoie e i
valori dei sensori di livello.
Le paratoie vanno movimentate una alla volta, quindi mai contemporaneamente.
Inoltre il funzionamento delle paratoie deve essere alternato, quindi ogni volta che si presenta una
situazione di piena il PLC deve memorizzare quale paratoia è stata mossa per prima; la volta successiva
dovrà iniziare il movimento dall’altra in modo da evitare di utilizzare sempre la stessa paratoia.
Tutti gli allarmi dell’opera di restituzione saranno visualizzati anche sul pannello dell’opera di presa.
I valori dei livelli dell’acqua saranno comunicati dalla Direzione Lavori e potranno essere modificati da
Pannello Operatore tramite password.
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5.3 Funzionamento paratoie manuale
Il funzionamento delle paratoie in manuale prevede la possibilità di movimentare le paratoie senza
l’ausilio del PLC, quindi permetterà la movimentazione anche in caso di guasto al PLC.
Il funzionamento in manuale richiede la presenza di un operatore in loco e sarà attivabile mediante
selettore a chiave posto sul quadro. Per la movimentazione delle paratoie si dovranno utilizzare i pulsanti
“Alza paratoia aaa”, “Abbassa paratoia aaa”; il funzionamento avverrà a “uomo presente” quindi al
rilascio del pulsante la paratoia dovrà fermarsi.
Per l’opera di regolazione e opera di restituzione è prevista una pulsantiera collegata direttamente al
quadro. Per l’opera di presa è prevista una pulsantiera mobile da collegare ad un quadro posto in luogo
idoneo a controllare il movimento delle paratoie; tale pulsantiera è attivabile dopo aver commutato il
selettore a chiave in posizione “MAN”.
ATTENZIONE: questa modalità esclude il controllo da parte del PLC,quindi risulta disabilitato anche il
controllo dei finecorsa; di conseguenza non verrà disabilitato il funzionamento dei motori in caso di
raggiungimento dei finecorsa, questo per garantire comunque la movimentazione anche in caso di guasto
ai finecorsa o ai cavi di collegamento degli stessi.
In questa modalità comunque il PLC svolge tutte le funzioni di diagnostica e di visualizzazione. Quindi
dovranno essere comunque effettuate le seguenti verifiche o segnalazioni durante il funzionamento. I
segnali di FC-abbassato sicurezza e FC-alzato sicurezza devono dar luogo a degli allarmi.
Durante la movimentazione di una paratoia, se il PLC non dovesse avere il ritorno di movimentazione
dall’encoder a filo, deve essere dato un allarme di controllo funzionamento corretto encoder.
Se uno degli ingressi scatto termico o teleruttore rileva un’anomalia, deve comparire un messaggio a
pannello e deve essere abilitata l’uscita di “allarme generico”; in caso di scatto termica deve essere
abilitata anche l’uscita di “allarme termica generica”. Al raggiungimento del finecorsa abbassato si deve
visualizzare il valore “zero” come posizione della paratoia.
Al raggiungimento del finecorsa alzato si deve visualizzare il valore “ zzzz” relativo alla posizione di
massima alzata.
Durante il funzionamento deve sempre essere visualizzata la lettura delle posizioni delle paratoie e i
valori dei sensori di livello.
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5.4 Funzionamento in test
Descrizione del test
E’ necessario eseguire un ciclo di test periodico ogni yy giorni per manutenzioneimpianto e verifica
corretto funzionamento; il numero di giorni verrà comunicato dalla Direzione Lavori in accordo con glio
organi gestori della Regione; il test deve essere effettuato con la presenza di un operatore in loco. Il
funzionamento in test sarà attivabile mediante selettore a chiave posto sul quadro; il ciclo completo
prevede la movimentazione completa di ogni paratoia n volte; si intende per movimentazione completa il
funzionamento della paratoia dal finecorsa abbassato al finecorsa alzato e viceversa fino a riportarla al
finecorsa abbassato.
Il ciclo verrà effettuato una paratoia alla volta e si dovranno utilizzare i pulsanti “Alza paratoia aaa”,
“Abbassa paratoia aaa”; il funzionamento avverrà a “uomo presente” quindi al rilascio del pulsante la
paratoia dovrà fermarsi. Per l’Opera di Interconnessione e Opera di Restituzione è prevista una
pulsantiera collegata direttamente al quadro. Per l’Opera di Presa i pulsanti si trovano direttamente sul
fronte quadro.
Descrizione delle indicazioni di funzionamento
Al raggiungimento del finecorsa abbassato o del finecorsa abbassato sicurezza si deve fermare il
movimento della paratoia verso il basso. Al raggiungimento del finecorsa alzato o del finecorsa alzato
sicurezza si deve fermare il movimento della paratoia verso l’alto.
I segnali di FC-abbassato sicurezza e FC-alzato sicurezza devono dar luogo a degli allarmi.
Durante la movimentazione di una paratoia, se il PLC non dovesse avere il ritorno di movimentazione
dall’encoder a filo, deve essere dato un allarme di controllo funzionamento corretto encoder.
Se uno degli ingressi scatto termico o teleruttore rileva un’anomalia, la relativa paratoia non deve essere
comandata, deve comparire un messaggio a pannello e deve essere abilitata l’uscita di “allarme
generico”; in caso di scatto termica deve essere abilitata anche l’uscita di “allarme termica generica“.
Al raggiungimento del finecorsa abbassato si deve visualizzare il valore “zero “ come posizione della
paratoia.
Al raggiungimento del finecorsa alzato si deve visualizzare il valore “ zzzz” relativo alla posizione di
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massima alzata.
Durante il funzionamento deve sempre essere visualizzata la lettura delle posizioni delle paratoie e i
valori dei sensori di livello.
5.5 Gruppo elettrogeno
Dovrà essere effettuato un test settimanale di funzionamento del gruppo elettrogeno tramite orologio per
garantire la costante efficienza del gruppo stesso; durante il test il PLC dovrà controllare il corretto
funzionamento del gruppo stesso tramite il segnale allarme Gruppo Elettrogeno.
5.6 SW PLC
SEGNALE VITA PLC
Ognuno dei PLC installati nei quadri deve gestire ciascuno un segnale chiamato “Segnale di vita PLC n°
xxx”; questi quattro segnali distinti devono sempre essere inviati al sistema di supervisione per segnalare
che i PLC stanno funzionando correttamente e la comunicazione è integra. In caso di malfunzionamento
di uno dei PLC o di interruzione nella comunicazione la supervisione non riceverà più il relativo segnale
inviando alla centrale operativa un allarme.
SEGNALI CENTRALINA IDRAULICA OPERA DI PRESA
Ognuna delle 3 paratoie dell’Opera di presa è comandata da una pompa idraulica vengono forniti al PLC
i seguenti segnali provenienti dal circuito oleodinamico di ogni paratoia: Livello olio, Pressione olio,
Temperatura olio, Temperatura olio pre-allarme; la gestione dei segnali deve essere la seguente durante
il funzionamento in AUTOMATICO o in TEST:
Livello min. olio: fornisce un segnale di livello olio sotto il minimo ammissibile,
Pressione max olio: fornisce un segnale di pressione olio sopra il massimo ammissibile; deve
essere fermata la relativa pompa e generato un allarme.
T°C max. olio pre-allarme: fornisce un segnale che la temperatura dell’olio è sopra un livello
prestabilito, deve essere generato un allarme ma la pompa può continuare a funzionare.
T°C max olio: fornisce un segnale che la temperatura dell’olio è sopra il valore massimo
ammissibile ( maggiore del valore di pre-allarme ) ; deve essere fermata la relativa pompa e
generato un allarme.
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Durante il funzionamento in MANUALE invece, poiché i comandi dei pulsanti agiscono
direttamente senza essere gestiti dal PLC, la gestione sarà la seguente:
Livello min. olio: fornisce un segnale di livello olio sotto il minimo ammissibile, deve essere
generato un allarme.
Pressione max olio: fornisce un segnale di pressione olio sopra il massimo ammissibile; deve
essere generato un allarme.
T°C max. olio pre-allarme: fornisce un segnale che la temperatura dell’olio è sopra un livello
prestabilito, deve essere generato un allarme.
T°C max. olio: fornisce un segnale che la temperatura dell’olio è sopra il valore massimo
ammissibile (maggiore del valore di pre-allarme); deve essere generato un allarme.
SEGNALI DAI MOTORI PARATOIE DELLE OPERE DI INTERCONNESSIONE E RESTITUZIONE:
Ognuna delle 4 paratoie dell’Opera di Interconnessione e delle 2 dell’Opera di Restituzione è comandata
da un motore elettrico; ogni motore deve essere provvisto di sonda di temperatura che fornisca al PLC
un segnale di “Sovratemperatura motore paratoia”, il PLC deve gestire ognuno di questi segnali nel
seguente modo:
Durante il funzionamento in AUTOMATICO o in TEST:
Sovratemperatura motore paratoia “x”: fornisce un segnale di temperatura motore paratoia oltre un
livello prestabilito, deve essere fermato il relativo motore e generato un allarme.
Durante il funzionamento in MANUALE invece, poiché i comandi dei pulsanti agiscono direttamente
senza essere gestiti dal PLC, la gestione sarà la seguente:
Sovratemperatura motore paratoia “x” : fornisce un segnale di temperatura motore paratoia oltre un
livello prestabilito, deve essere generato un allarme.
SEGNALI DEI DISPOSITIVI DELL’IMPIANTO:
Ciascuno dei tre PLC (Opera di Presa,Opera di Regolazione e Opera di Restituzione)
deve gestire una serie di segnali per garantire il corretto funzionamento dell’impianto e segnalare
eventuali anomalie:
Funzionamento in AUTOMATICO in TEST e in MANUALE:
Termica resistenze anticondensa : in caso di scatto interruttore magnetotermico deve essere
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generato un allarme e accesa la lampada “Allarme termica generica”.
Termica ventilatori quadro : in caso di scatto interruttore magnetotermico deve essere generato un
allarme e accesa la lampada “Allarme termica generica”.
Termica analizzatore di energia : in caso di scatto interruttore magnetotermico deve essere generato
un allarme e accesa la lampada “Allarme termica generica”.
Termica controllore di rete : in caso di scatto interruttore magnetotermico deve essere generato un
allarme e accesa la lampada “Allarme termica generica”.
Termica primario trasformatore T1: in caso di scatto interruttore magnetotermico deve essere
generato un allarme e accesa la lampada “Allarme termica generica”.
Termica secondario trasformatore T1: in caso di scatto interruttore magnetotermico deve essere
generato un allarme e accesa la lampada “Allarme termica generica”.
Termica 24 VAC/1 : in caso di scatto interruttore magnetotermico deve essere generato un allarme e
accesa la lampada “Allarme termica generica”.
Termica 24 VAC/2 : in caso di scatto interruttore magnetotermico deve essere generato un allarme e
accesa la lampada “Allarme termica generica”.
Termica alimentatore stabilizzato : in caso di scatto interruttore magnetotermico deve essere
generato un allarme e accesa la lampada “Allarme termica generica”.
Termica alimentazione VDC: in caso di scatto interruttore magnetotermico deve essere generato un
allarme.
Termica alimentazione PLC: in caso di scatto interruttore magnetotermico deve essere generato un
allarme, inoltre lo scatto di questa termica provoca anche l’allarme “Segnale vita PLC”.
Termica alimentazione Rack dati/Telecamere (solo Opera di Interconnessione e Opere di
Restituzione): in caso di scatto interruttore magnetotermico deve essere generato un allarme e
accesa la lampada “Allarme termica generica”.
Feed-back teleruttore alza paratoia “x” (solo per Opera di Interconnessione e Opere di Restituzione):
in caso di mancanza Feed-back da teleruttore deve essere generato un allarme e accesa la lampada
“Allarme generico”.
Feed-back teleruttore motore abbassa paratoia “x” (solo per Opera di Interconnessione e Opere di
Restituzione): in caso di mancanza Feed-back da teleruttore deve essere generato un allarme e
accesa la lampada “Allarme generico”.
Feed-back teleruttore motore pompa “y” (solo per Opera di Presa): in caso di mancanza Feed-back
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da teleruttore deve essere generato un allarme e accesa la lampada “Allarme generico”.
Feed-back teleruttore resistenze anticondensa: in caso di mancanza Feed-back da teleruttore deve
essere generato un allarme e accesa la lampada “Allarme generico” o Feed-back teleruttore
ventilatori quadro: in caso di mancanza Feedback da teleruttore deve essere generato un allarme e
accesa la lampada “Allarme generico”.
Segnale Emergenza Intervenuta, deve essere generato un messaggio di allarme.
Segnale Analizzatore di energia, deve essere generato un messaggio di allarme e accesa la lampada
“Allarme generico”.
Segnale controllore di rete, deve essere generato un allarme e accesa la lampada “Allarme generico”,
inoltre devono essere disattivati i motori delle pompe (Opera di Presa) oppure i motori delle paratoie
(Opera di interconnessione oppure Opere di Restituzione ).
Segnale Guasto PLC; ognuno dei tre PLC deve gestire un’uscita come segnale di guasto e tenerla
sempre attiva; in caso di spegnimento,guasto o Stop del PLC, questa uscita viene a mancare ed
attiva automaticamente una lampada lampeggiante che segnala l’avvenuto problema al PLC.
5.7 Altre specifiche
COMUNICAZIONE TRA I PLC E LA SUPERVISIONE.
Ognuno dei PLC installati nei quadri deve gestire ciascuno un segnale chiamato “Segnale di vita PLC
n°xxx”; questi quattro segnali distinti devono sempre essere inviati al sistema di supervisione per
segnalare che i PLC stanno funzionando correttamente e la comunicazione è integra. In caso di
malfunzionamento di uno dei PLC o d’interruzione nella comunicazione la supervisione non riceverà più
il relativo segnale inviando alla centrale operativa un allarme.
CONTROLLORE DI RETE
Il dispositivo controlla la presenza delle tre fasi ed il livello di tensione di ogni fase. L’anomalia di uno di
questi dati genera l’apertura del contatto che darà luogo ad un allarme, all’accensione di una spia e
all’eventuale fermata delle pompe.
ANALIZZATORE DI ENERGIA
Il dispositivo installato sul fronte quadro visualizzerà i dati della rete elettrica: tensione, potenza,
corrente, cosfi, etc. e darà un impulso per ogni Kwh consumato al PLC in modo da registrare sul PLC il
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consumo della singola opera.
LUCI ESTERNE OPERE DI REGOLAZIONE E RESTITUZIONE
Le luci esterne di questi quadri sono regolate da un orologio giornaliero/settimanale con gestione ora
solare/ora legale associato ad un crepuscolare con sonda esterna per comandare l’accensione e lo
spegnimento solo quando il livello di luminosità è sotto un certo valore; l’orologio deve avere una batteria
tampone per permetterne il mantenimento dell’orario anche in caso di problemi all’alimentazione di rete.
ALIMENTATORE STABILIZZATO
Il PLC dei quattro quadri devono essere alimentati da un alimentatore stabilizzato con associato un
modulo di backup con batteria di accumulatori; in questo modo in caso di mancanza di alimentazione
dalla rete o dal generatore, gli accumulatori garantiranno che il PLC continui ad essere attivo.
DISPOSITIVI UPS
Nei tre quadri secondari invece si deve prevedere idonea unità UPS che alimenti il rack dati che
garantisce la comunicazione Ethernet, inoltre tale unità UPS deve anche alimentare le telecamere; in
questo modo, in caso di mancanza di alimentazione, la comunicazione Ethernet verso il quadro
principale ( Opera di Presa ) rimane attiva consentendo di mantenere attivo l’invio delle immagini delle
telecamere e la comunicazione tra i PLC.
INTERRUTTORE QUADRO PRINCIPALE CON SCHEDA PROFIBUS COM 10
Sul quadro generale è prevista l’installazione di un interruttore generale provvisto di scheda Profibus-DP
da collegarsi al PLC del quadro Opera di presa. Tramite questa scheda sarà possibile procedere da PLC
alle seguenti operazioni:
Monitoraggio
Valore efficace delle correnti L1, L2, L3, N
Stato dell‘interruttore
On/Off/Scattato
Interv. Sovraccarico - L - (Corrente, data e ora del guasto)
Interv. Corto Circuito Ritardabile - S - (Corrente data e ora del guasto)
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Interv. Corto Circuito Istantaneo - I - (Data e ora del guasto)
Interv. Guasto verso Terra - G - (Data e ora del guasto)
Minimo e massimo valore delle tre fasi (resettabile)
Valore medio della corrente assorbita
Lettura e modifica dei parametri di:
Sovraccarico (L)
Corto Circuito Ritardabile (S)
Corto Circuito Istantaneo (I)
Guasto Verso Terra (G)
Memoria Termica (Prot. Motori)
Manutenzione programmata
Numero di interventi per sovraccarico
Numero di interventi per corto circuito
Numero di interventi per guasto verso terra
Numero di manovre sotto carico
Numero di manovre di apertura/chiusura
Allarmi
Sovraccarico delle 3 fasi
Asimmetria di fase
Guasto verso terra
Controllo a distanza dell’interruttore
Chiusura
Apertura
Reset
Funzione ZSS (Interblocco elettrico di selettività)
Garantisce la massima selettività
Tempi brevi di intervento
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SELETTORE A CHIAVE MAN-TEST-AUTO
Il quadro principale e i tre quadri secondari saranno equipaggiati ciascuno con un selettore a chiave a tre
posizioni con possibilità di estrazione della chiave solo in una posizione. Tramite questo selettore sarà
possibile scegliere la modalità di funzionamento relativa a quel quadro specifico; le tre modalità di
funzionamento sono: MANUALE, TEST, AUTOMATICO.
Dovrà essere possibile estrarre la chiave solo nella modalità AUTOMATICO. In questo modo per eseguire
tutte le operazioni manuali e di test sarà necessaria la presenza dell’operatore con la chiave; al termine
di queste operazioni l’operatore, per togliere la chiave, dovrà obbligatoriamente spostare il selettore in
posizione AUTO in modo da garantire che l’opera non presidiata funzioni in AUTOMATICO.
Pannelli operatore
Ciascuna delle quattro stazioni avrà un proprio pannello operatore per la diagnosi, collegato via seriale al
PLC che sovrintende al funzionamento di ogni opera:
Paratoie principali: pannello operatore Touch Panel;
Paratoie secondarie: ciascuna un pannello operatore con display e tasti funzionali (vedi caratteristiche).
Ciascun pannello secondario dovrà visualizzare:
Eventuali allarmi
Data, ora, valori dei livelli dell’acqua a valle ed a monte e le posizioni delle paratoie (tutti questi dati
relativi solo alla zona di competenza di quel PLC) “refresh dei dati” ogni tot. Secondi.
Impostazione dei livelli di funzionamento a monte ed a valle, protetti da password.
Il pannello operatore principale dovrà visualizzare:
Eventuali allarmi, aggiornati in tempo reale;
Data, ora, valori dei livelli dell’acqua a monte ed a valle e posizioni delle paratoie;
Le informazioni e gli allarmi visualizzati dovranno essere relativi a tutto il sistema; (quindi sia le
informazioni relative alle paratoie principali che quelle relative alle paratoie secondarie);
Impostazione dei livelli di funzionamento a monte ed a valle dell’Opera di Presa e del livello a monte
dell’opera di Interconnessione, tutti protetti da password.
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Pagine speciali per il comando delle paratoie Opera di Interconnessione e Opere di restituzione,
protette da una password a tempo.
Memorizzazione e invio dati alla centrale di controllo:
Il PLC dovrà memorizzare una serie di informazioni relative al funzionamento delle paratoie e inviarli al
sistema di supervisione predisposto nel magazzino presso le paratoie principali. Le informazioni
dovranno essere salvate ed inviate in qualsiasi modalità di funzionamento si trovi il sistema (Automatico,
Test o Manuale ). In particolare:
PARATOIE SECONDARIE: dovranno rilevare e trasmettere al PLC principale le seguenti informazioni:
Livello a monte
Livello a valle
Posizione paratoia 1
Posizione paratoia 2
Eventuali allarmi
Data/ora
Queste informazioni dovranno essere rese disponibili al PLC principale ogni 30 sec.
PARATOIE PRINCIPALI: dovranno rilevare le seguenti informazioni
Livello a monte
Livello a valle
Posizione paratoia 1
Posizione paratoia 2
Posizione paratoia 3
Eventuali allarmi
Data/ora
Inoltre, il PLC principale dovrà memorizzare queste informazioni e salvarle su un registro interno. Gli
eventuali allarmi dovranno essere comunicati al sistema di supervisione in tempo reale assieme ai dati di
Data/Ora; i livelli e le posizioni dovranno invece essere memorizzati ogni “tt” minuti e inviati alla
supervisione. Il PLC dovrà comunicare alla centrale operativa tramite modem GSM gli stessi dati (quindi
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eventuali allarmi in tempo reale e livelli/posizioni ogni “tt” minuti ).
SISTEMA DI SUPERVISIONE.
Riceve dal PLC principale i dati di tutti e quattro gli impianti e li comunica alla centrale operativa tramite
linea ADSL secondo la seguente logica:
Allarmi con data/ora in tempo reale via mail.
Dati dei livelli e delle posizioni ogni “tt” minuti via mail.
Il sistema di supervisione inoltre riceverà le immagini delle telecamere poste sui vari punti dei siti e le
renderà disponibili sul monitor integrandole nel sistema di supervisione stesso; tutta la supervisione
compresa di immagini delle telecamere sarà interrogabile dalla centrale operativa.
La centrale operativa potrà in ogni momento collegarsi con il sistema di supervisione e verificare lo stato
dell’impianto tramite programma di supervisione installato presso la centrale operativa o in alternativa
tramite programma di remotaggio del PC di supervisione.
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6. IMPIANTI ELETTRICI
Gli impianti elettrici che saranno installati presso il sito sono principalmente i seguenti:
Impianto di distribuzione forza motrice
Impianto di distribuzione ausiliari
Impianti elettrici a servizio delle paratie
Impianto di illuminazione esterna
Impianti elettrici a servizio dei locali tecnici
Impianto di videosorveglianza
Impianto di telegestione e telecontrollo
Come prescrizione generale, tutti gli organi ti telecontrollo, misuratori di livello e organi di controllo,
dovranno essere collegati alla rete di misura della Regione Veneto e compatibili con il sistema in uso
presso la stessa Regione.
Nei paragrafi seguenti saranno trattati singolarmente i vari impianti.
6.1 Impianto di distribuzione forza motrice
Gli impianti elettrici di forza motrice saranno in sostanza indipendenti tra le varie aree, a differenza
dell’opera di restituzione cassa di monte che condividerà l’alimentazione elettrica con l’opera di
interconnessione idraulica.
In sintesi vi saranno 3 punti di fornitura del gestore elettrico nella seguente configurazione:
Fornitura 01: alimentazione opera di presa cassa di monte.
Fornitura 02: alimentazione opera di restituzione cassa di monte e ’opera di interconnessione
idraulica.
Fornitura 03: alimentazione opera di restituzione cassa di valle.
I quadri elettrici di zona sono invece realizzati in ciascuna area di intervento.
A servizio dell’intera opera sarà realizzato un sistema di distribuzione che collegherà le 4 aree di cui
sopra.
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L’impianto di distribuzione sarà realizzato tramite cavidotto interrato.
6.2 Impianto di distribuzione ausiliari
Per quanto concerne gli impianti ausiliari, con particolare riferimento alla distribuzione dati in fibra ottica
l’impianto sarà da considerarsi come singolo impianto che si distribuirà in ciascuna delle 4 aree.
All’interno di ogni area sarà realizzato un quadro rack che collegherà la fibra ottica alle utenze in rame.
Sarà realizzato un quadro rack principale, di forma costruttiva tipo armadio a basamento, nella zona
opera di presa cassa di monte e un quadro rack secondario, di forma costruttiva tipo quadro a parete, in
ognuna delle restanti aree.
Tutti i quadri rack saranno dotati di switch gestiti dotati di porte RJ45 con PoE disponibile in ciascuna
porta; ogni quadro rack sarà dotato di un UPS che consenta l’alimentazione di emergenza ai dispositivi
di rete.
6.3 Impianti elettrici a servizio delle paratie
Gli impianti elettrici a servizio delle paratie consistono essenzialmente negli impianti necessari per
l’alimentazione delle macchine che gestiscono la parzializzazione del flusso d’acqua.
In sostanza vengono alimentati localmente i quadri elettrici di bordo macchina, forniti dal fornitore delle
macchine.
6.4 Impianto d’illuminazione esterna
L’intera opera sarà dotata di un impianto di illuminazione esterno che possa fornire una generale
illuminazione alle varie aree, e per garantire un accettabile livello di sicurezza.
6.5 Impianti elettrici a servizio dei locali tecnici
All’interno dei locali tecnici, che si trovano in ciascuna delle 4 aree di intervento saranno realizzati gli
impianti elettrici di illuminazione ordinaria e di emergenza, l’impianto prese di forza motrice, l’impianto
antintrusione.
L’impianto d’illuminazione sarà realizzato tramite lampade a tubi fluorescenti lineari.
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L’impianto di illuminazione di emergenza sarà realizzato tramite lampade di emergenza autonome che
garantiscano l’autonomia di 3h.
L’impianto antintrusione sarà realizzato mediante una centrale per ogni locale e rilevatori di intrusione a
doppia tecnologia.
6.6 Impianto di videosorveglianza
Al fine di consentire un monitoraggio da remoto circa le condizioni operative e di sicurezza dell’area è
stato previsto un impianto di videosorveglianza dotato di telecamere fisse e brandeggiabili.
Le telecamere fisse saranno rivolte presso il letto del fiume, a monte dell’opera di presa cassa di monte.
Sono caratterizzate principalmente da un’ottima sensibilità alla variazione della luce in modo da
consentire un’ottima visione anche al generarsi di riverberi luminosi causati dall’acqua del fiume.
Le telecamere brandeggiabili sono caratterizzate principalmente da un’ottima risoluzione, da una veloce
ad ampia brandeggiabilità e da un’ottima ottica con zoom, così da poter monitorare con precisione ogni
zona delle paratie.
Le telecamere sono tutte di tipo digitale che sfruttano la rete dati per veicolare le immagini, tramite IP.
Ogni telecamere è dotata a bordo di software per il motion detection che può essere impiegato anche ai
fini di rilevazione di tentativi di intrusione e vandalismi.
Nel locale tecnico della zona opera di presa cassa di monte sarà predisposta una postazione PC
workstation dalla quale sarà gestibile l’impianto di videosorveglianza da locale ed all’interno del quale
saranno salvate le immagini. L’impianto sarà in ogni momento monitorabile anche da remoto tramite
interfaccia web.
6.7 Impianto di telegestione e telecontrollo
Tramite l’impianto di telegestione e telecontrollo sarà possibile monitorare da remoto, tramite interfaccia
web, lo stato di tutte le opere idrauliche e di tutte le apparecchiature di misura.
Sarà installato un sistema plc presso il quale convergeranno i punti controllati che sarà possibile
interrogare e comandare da remoto tramite pagine grafiche che consentano di individuare con rapidità
ed efficacia gli apparati a cui fanno riferimento le informazioni visualizzate ed i comandi impartibili.
BETA Studio srl – TECHNITAL spa – Centro Studi Progetti spa
52 0539PD0401_00.DOC
Il sistema PLC sarà costituito da un PLC master posizionato all’interno del locale tecnico in opera di
presa cassa di monte, che sarà collegato tramite BUS ai PLC slave posti in ciascun edificio tecnico delle
restanti 3 zone.
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