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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

Interventi per la sicurezza idraulica dell’area ...repository.regione.veneto.it/difesasuolo/evidenza/Bando_148/0539PD... · 3.3.1 Vasca di Dissipazione 28 3.4 Descrizione dei dispositivi

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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

BETA Studio srl – TECHNITAL spa – Centro Studi Progetti spa

2 0539PD0401_00.DOC

BETA Studio srl – TECHNITAL spa – Centro Studi Progetti spa

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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2 0539PD0401_00.DOC

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

BETA Studio srl – TECHNITAL spa – Centro Studi Progetti spa

0539PD0401_00.DOC 3

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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4 0539PD0401_00.DOC

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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0539PD0401_00.DOC 5

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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0539PD0401_00.DOC 7

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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8 0539PD0401_00.DOC

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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0539PD0401_00.DOC 9

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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10 0539PD0401_00.DOC

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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0539PD0401_00.DOC 11

(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

BETA Studio srl – TECHNITAL spa – Centro Studi Progetti spa

12 0539PD0401_00.DOC

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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0539PD0401_00.DOC 13

(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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14 0539PD0401_00.DOC

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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0539PD0401_00.DOC 17

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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18 0539PD0401_00.DOC

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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0539PD0401_00.DOC 19

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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24 0539PD0401_00.DOC

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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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0539PD0401_00.DOC 27

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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0539PD0401_00.DOC 31

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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0539PD0401_00.DOC 33

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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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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0539PD0401_00.DOC 43

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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50 0539PD0401_00.DOC

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.

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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.