Invarianza Idraulica: Funzionamento e Normativa
L'invarianza idraulica e idrologica sono due principi fondamentali introdotti da normative regionali, in linea con la Direttiva Europea 2007/60, per mitigare l'impatto degli interventi di urbanizzazione sul territorio e garantire la sicurezza dei cittadini. L'invarianza idraulica mira a mantenere inalterate le portate di deflusso delle acque meteoriche, mentre l'invarianza idrologica si concentra sui volumi di deflusso. L'obiettivo comune è prevenire allagamenti, erosioni e frane, tutelando così la popolazione e le infrastrutture.
Il Contesto e l'Importanza dell'Invarianza Idraulica
Nel nostro secolo, lunghi periodi di urbanizzazione edilizia incontrollata, congiunta ai cambiamenti climatici, hanno convogliato in circostanze di rovina idrogeologica modificando il naturale processo della terra. A questi vanno inoltre sommate le conseguenze date dalla cadenza temporale con cui importanti acquazzoni si verificano nel territorio nazionale. È nato infatti un progetto specifico: l’invarianza idraulica, la quale disciplina che il cambiamento di un’area verde in zona urbana non dipenda da un aumento di portata delle acque meteoriche.
Come Funzionano l'Invarianza Idraulica e Idrologica?
Per prevenire esondazioni e tutelare l'ambiente, la legislazione impone l'invarianza idraulica e idrologica nelle trasformazioni del territorio. Ciò significa gestire le acque meteoriche localmente, a monte dei recettori finali, per ridurre i deflussi, riequilibrare il regime idrogeologico e mitigare il rischio idraulico. Se infatti una superficie naturale viene urbanizzata e se, in tutto o in parte, il terreno viene impermeabilizzato, se ne riduce la superficie permeabile e di conseguenza si viene a ridurre la quantità d’acqua che viene assorbita dal terreno, si riducono i volumi naturali d’invaso e si riduce il tempo di corrivazione, ovvero il tempo che impiega l’acqua a ruscellare verso il recapito finale.
Interventi di Volanizzazione
Gli interventi di volanizzazione si inseriscono in questo contesto quali misure di mitigazione ai crescenti fenomeni di allagamento urbano. Le vasche volano, propriamente dette, sono progettate per ovviare a delle problematiche di rischio idraulico di natura quantitativa. L’obiettivo è dunque quello di ridurre i volumi d’acqua transitanti per la rete grazie all’accumulo dell’acqua di sfioro della rete fognaria. Esempi di tali infrastrutture sono le due vasche di Parabiago, che sono state ritenute prioritarie a causa del rischio di allagamento di alcune strade e sottopassi del comune, oppure la vasca di Solaro che riceve le acque in eccesso dagli sfioratori di piena della rete fognaria comunale.
Le vasche di prima pioggia hanno la funzione di ovviare a un problema di natura qualitativa. Collocate in corrispondenza degli sfioratori di piena della rete fognaria in corpo idrico superficiale (fiumi e torrenti), servono a immagazzinare la prima parte dell’evento meteorico che normalmente è il più carico di inquinanti. Al termine dell’evento i volumi di acqua accumulati vengono svuotati gradualmente nella rete fognaria e inviati a depurazione.
Infine, la vasca disperdente ha una funzione di alleggerimento della rete fognaria. A differenza della vasca volano quest’opera accumula l’acqua di sfioro dalla rete e la disperde gradualmente nel suolo grazie al materiale permeabile con cui è progettata. Esempi di vasche disperdenti sono quelle di San Giorgio su Legnano e Cantalupo che sono state oggetto di interventi di miglioramento per aumentare la capacità volumetrica e disperdente dell’infrastruttura e alleggerire ulteriormente la rete fognaria.
Caratteristiche e Funzionamento delle Vasche di Laminazione
Ma come funzionano esattamente? Come sono fatte? Sono fabbricate in cemento o polietilene e devono essere accuratamente progettate e dimensionate per portare efficientemente a termine il loro compito per sfuggire a possibili esondazioni. Ciò si verifica tramite specifiche tubazioni o elettropompe siluranti collocate all’interno della vasca. Di vitale importanza è anche il controllo periodo delle acque in modo da diminuirne le sostanze inquinanti. In queste situazioni c’è quasi sempre l’intervento di un disoleatore - depuratore di acqua di prima pioggia - che divide l’acqua dai contenuti inquinanti prima di canalizzarle ai recettori.
L’acqua raccolta dalle superfici impermeabili (strade, piazzali, parcheggi, coperture in genere, ecc.) è convogliata all’interno del serbatoio mediante la tubazione di ingresso e viene scaricata nel corpo recettore mediante la connessione di uscita calibrata posta nella parte inferiore del serbatoio. Vasca in polietilene lineare atossico ad alta densità. Guarnizioni in NBR.
All’interno della vasca si può accumulare materiale solido (foglie, pietrisco, ramoscelli, terriccio, ecc.) trasportato dalla pioggia durante il dilavamento delle superfici su cui cade. Il materiale che si accumula sul fondo, oltre a ridurre il volume utile della vasca, potrebbe compromettere il funzionamento dell’uscita del sistema. La frequenza delle ispezioni dipende dal contesto in cui è installato l’impianto. Pertanto, si consiglia nei primi mesi una frequenza di ispezioni tale da individuare la cadenza di ispezione corretta.
Normative e Legislazioni Vigenti
Le Legislazioni Comunitarie, Nazionali e Regionali recepiscono il principio dell’invarianza idraulica a tutela dell’ambiente e dei cittadini con l’emanazione di Direttive e Norme che impongono una maggiore attenzione per la difesa del suolo. Vengono, per esempio, definiti i volumi di stoccaggio che devono essere mantenuti, prima e dopo l’intervento di urbanizzazione - volumi che dipendono dal corso d’acqua dove vanno a defluire le acque meteoriche.
Il dissesto idrogeologico nella nostra nazione aumenta sempre di più, vuoi a causa degli aggressivi cambiamenti climatici o degli interventi di trasformazione urbanistica. Capaci di controllare non solo l’incremento di acqua piovana, ma anche i regimi idraulici nella loro totalità.
La normativa di riferimento per tale materia è il Regolamento Regionale del 29 marzo 2019, n. In Italia il principio di invarianza idraulica non ha una normativa nazionale univoca, ma rappresenta una strategia chiave per gestire i deflussi meteorici nei contesti urbanizzati. In questo scenario, il principio di invarianza idraulica rappresenta un riferimento sempre più centrale, pur con normative ancora frammentate in Italia. Attualmente, non esiste una normativa italiana specifica a cui fare riferimento per l'invarianza idraulica, né una sua definizione univoca a livello nazionale. Si riscontra la presenza di regolamenti regionali, che sono stati in seguito recepiti dalle amministrazioni comunali.
Regione Lombardia: Secondo il Regolamento Regionale 23 novembre 2017, n. 7 (e successive modifiche), in attuazione dell'articolo 58 bis della legge regionale 11 marzo 2005, n. Regione Emilia-Romagna: L'Art. Da queste definizioni emergono differenti approcci al problema. Fuori dall'Italia, il concetto di invarianza idraulica non esiste come termine specifico.
L'Importanza dell'Invarianza Idraulica
Perché l’invarianza idraulica è diventata un principio chiave nella pianificazione urbanistica e negli interventi edilizi? L'importanza di qualsiasi soluzione è intrinsecamente legata alle necessità che è chiamata a risolvere. Nel caso specifico, l'invarianza idraulica offre una risposta cruciale a un'esigenza che riguarda direttamente l'incolumità delle persone, la salvaguardia del territorio e la protezione dei beni. Non ci limitiamo a migliorare il deflusso delle acque meteoriche nella rete fognaria; qui si tratta di assicurare la sostenibilità futura di ogni nucleo urbano. A livello europeo, la direttiva che maggiormente affronta questo argomento è la 2007/60/CE, nota come Direttiva Alluvioni (Scarica il documento).
Ambiti di Intervento e Metodi di Calcolo
Gli ambiti di intervento sono veramente numerosi e possono differire da regione a regione sulla base del differente regolamento. Per citarne i principali: le nuove costruzioni, compresi gli ampliamenti, le infrastrutture e gli impianti fotovoltaici, si aggiungono anche le ristrutturazioni e le ricostruzioni. Per maggiori informazioni occorre sempre far riferimento alle leggi regionali vigenti di riferimento per le aree oggetto di intervento.
Uno dei metodi utilizzati più frequentemente c'è quello delle "sole piogge", un approccio semplificato particolarmente adatto per interventi di modesta entità. Accanto al primo criterio, si considera il metodo della corrivazione, che implica l'analisi della dinamica dell'onda di piena durante il suo percorso nel bacino fino alla sezione di chiusura. In questo approccio, la determinazione del tempo di corrivazione è cruciale: esso rappresenta il tempo impiegato dalla goccia d'acqua precipitata nel punto idraulicamente più distante per raggiungere la sezione di chiusura.
Inoltre, si utilizzano metodi analitici di dettaglio volti a ottenere una modellazione complessiva dei comportamenti idrologici e idraulici del bacino. Il processo prevede il calcolo dell'ietogramma di progetto, la determinazione della quota di pioggia che si trasforma effettivamente in deflusso superficiale, e l'analisi degli afflussi-deflussi all'interno dell'opera di laminazione.
Complessità dei Calcoli e Studi Richiesti
Come cambia la complessità dei calcoli e degli studi richiesti a seconda del “livello di significatività” di una trasformazione urbanistica o edilizia ai fini dell’invarianza idraulica? In quali casi è sufficiente una semplice asseverazione e quando, invece, è richiesto uno studio di compatibilità idraulica? Parliamo di campi come quelli geologici dell'area in esame, ma anche di aspetti idraulici legati ai deflussi superficiali e di quelli statistici connessi alla probabilità di eventi piovosi.
Questa enorme quantità di dati deve poi essere attentamente valutata, e ciò implica sempre processi di calcolo non banali che non possono essere sostituiti da una semplice asseverazione. Si pensi, ad esempio, al solo caso dei dati geologici legati al substrato del terreno in cui si vuole realizzare un bacino per la dispersione delle acque meteoriche: questa valutazione richiede necessariamente prove in situ.
Le figure che solitamente si occupano di questo ambito sono gli ingegneri civili, con specializzazione in idraulica o protezione del territorio.
Soluzioni Innovative: Aquanest di Valsir
Aquanest di Valsir è un sistema di geocelle estremamente sostenibile progettato per raccogliere in maniera efficiente l’acqua piovana. Questo prodotto è il risultato di un'approfondita ricerca su materiali e geometrie, volta a ottimizzare la sua resistenza meccanica ai carichi esterni. Utilizzato per la realizzazione di bacini interrati, l'impiego diffuso di questa soluzione permette di intervenire in modo rapido e mirato per prevenire la formazione di deflussi superficiali estremi.
Buone Pratiche Costruttive
Quanto contano le buone pratiche costruttive - come tetti verdi, pavimentazioni permeabili, pozzetti pluviali - nella strategia complessiva? Oltre a una progettazione accurata, è sempre fondamentale adottare un metodo adeguato ad affrontare il problema, garantendo la corretta applicazione e realizzazione. Naturalmente, i prodotti selezionati devono essere idonei all'applicazione per cui sono stati sviluppati e garantire elevate prestazioni meccaniche nei diversi contesti d'impiego, che si tratti di aree verdi o carrabili. Allo stesso tempo, è cruciale considerare gli aspetti ambientali: non dobbiamo utilizzare materiali che possano compromettere l'ecosistema. Infine, i diversi approcci e rimedi devono potersi combinare per convergere in strategie più ampie, volte a recuperare le caratteristiche originali dell'ambiente.
Il sistema Aquanest di Valsir consente di realizzare invasi interrati su tre livelli, fino a 6 metri di profondità. I pozzi disperdenti sono tra i sistemi più comuni per l'infiltrazione. Si tratta di grandi anelli prefabbricati in calcestruzzo che, impilati e sotterrati, permettono lo stoccaggio temporaneo dell'acqua e la sua successiva dispersione negli strati sottostanti attraverso il fondo aperto. Questo sistema è semplice e adatto a volumi non eccessivamente elevati.
Una seconda soluzione, più indicata per le vasche di laminazione, è rappresentata dalle vasche in calcestruzzo realizzate in opera. Anche queste utilizzano materiali economici come sabbia, cemento e ferro per le armature. Tuttavia, necessitano di strumentazioni importanti, quali betoniere e tutto l'occorrente per il montaggio dei casseri e dell'armatura delle pareti e delle solette (inferiore e superiore).
Al contrario, Aquanest impiega tecnopolimeri a base di polipropilene, frutto della nostra conoscenza decennale nella produzione di tubazioni e componenti per la termoidraulica. È importante sottolineare la leggerezza dei componenti, che consente una significativa riduzione dei tempi di realizzazione grazie all'assenza di opere in calcestruzzo. Questo si traduce anche in una riduzione della manodopera, poiché bastano pochi operatori per l'assemblaggio.
Sistemi di Troppo Pieno
Il troppo pieno è senza dubbio una garanzia di sicurezza preziosa, capace di gestire situazioni impreviste. Inoltre, la presenza di un ricettore a valle non è affatto scontata. Potrebbe mancare un corpo idrico superficiale o un'adeguata rete fognaria per le acque bianche. La realizzazione di sistemi di troppo pieno con Aquanest è notevolmente semplificata. Se necessario o desiderato, basta utilizzare uno dei pannelli laterali che si agganciano lateralmente alla struttura portante e connettervi una tubazione. Ogni griglia è già predisposta con due connessioni (una superiore e una inferiore), disponibili con diametri da 110 a 315 mm.
Manutenzione e Monitoraggio degli Impianti
Cosa prevede la normativa in merito alla manutenzione e al monitoraggio degli impianti realizzati per garantire l’invarianza idraulica? Chi è responsabile della gestione nel tempo di questi dispositivi? La manutenzione delle vasche per l'invarianza idraulica non è solo una buona pratica, ma un obbligo normativo (come per Lombardia ed Emilia-Romagna) che richiede la predisposizione di un piano di manutenzione.
Avviamento e Manutenzione Iniziale: è essenziale assicurarsi che l'impianto entri in attività solo dopo che il terreno (sia a livello del piano campagna che al di sotto di esso) si sia ben assestato. Per garantire un'adeguata protezione dell'apparato radicale della vegetazione presente nell'area d'intervento, è fondamentale prevedere delle distanze minime tra il bacino e il verde circostante.
Per garantire il corretto funzionamento dell'impianto, è essenziale programmare una serie di ispezioni e manutenzioni sia durante la fase di installazione che durante il suo normale esercizio. L'accesso per queste operazioni è garantito tramite l'apposita colonna di ispezione, come indicato precedentemente in questo documento. Attraverso questo punto di ingresso, sarà possibile calare una sonda meccanica per le video ispezioni e una sonda in pressione (max 120 bar) per la pulizia e l'aspirazione dei detriti accumulati. Nel primo anno di esercizio, si suggeriscono almeno due ispezioni, a distanza di sei mesi l'una dall'altra.
Conclusioni
A mio parere, nello sviluppo delle aree urbane sarà indispensabile, sin dalla fase pre-progettuale, porsi l'obiettivo della gestione delle acque meteoriche. Questo traguardo non deve essere inteso come la semplice ricerca di un rimedio a un problema esistente, ma come lo sviluppo di una parte organica e integrante dell'opera in costruzione. Solo così, svolgendo un compito essenziale per il buon funzionamento dell'intera unità, si potrà prevenire qualsiasi situazione critica per gli utilizzatori.
La gestione delle acque meteoriche rappresenta una sfida cruciale per la sostenibilità delle città. Grazie all’integrazione dei sistemi Rainplus e Aquanest, Valsir mette a disposizione dei progettisti soluzioni complete e sinergiche, capaci di soddisfare le esigenze normative, ambientali ed efficientare la gestione idraulica in ambito urbano.
Per approfondire ulteriormente sull'argomento, ti invitiamo a scaricare il Manuale Tecnico del sistema Aquanest di Valsir.
tag: #Idraulica