L'invarianza idraulica impone che l'urbanizzazione di un'area non aumenti la portata di picco scaricata nel ricettore rispetto allo stato preesistente. L'impermeabilizzazione fa crescere il coefficiente di deflusso e quindi la portata: per compensare occorre un volume di laminazione che invasa l'acqua in eccesso e la rilascia a portata limitata. Questo strumento stima quel volume con il metodo delle sole piogge, a partire dai coefficienti di deflusso pre/post, dalla curva di possibilità pluviometrica e dalla portata limite allo scarico.
Dati dell'intervento
Superficie complessiva dell'area oggetto di trasformazione.
Stato preesistente (es. prato/agricolo ≈ 0,20–0,30). Da calibrare.
Stato di progetto (impermeabilizzato ≈ 0,80–0,90). Da calibrare.
Curva di possibilità pluviometrica h = a·tn (t in ore) per il tempo di ritorno scelto.
Tipicamente 0,20–0,50. Valore locale da verificare.
Coefficiente udometrico ammesso dal regolamento (spesso 10–20 l/s·ha). Da verificare.
Volume di laminazione
Inserisci i dati per la stima.
Nota: le formule sono certe; i coefficienti di deflusso, i parametri a/n e il limite allo scarico sono dati locali da verificare sui regolamenti di distretto e sui dati pluviometrici della stazione di riferimento.
Come si calcola il volume di laminazione (metodo delle sole piogge)su
La curva di possibilità pluviometrica fornisce l'altezza di pioggia in funzione della durata θ (in ore): h(θ) = a · θn (mm). Il volume entrante che diventa deflusso è:
- Win(θ) = φ · (a · θn / 1000) · S (m³), con φ coefficiente di deflusso post-intervento e S in m².
Il volume che il sistema riesce a scaricare alla portata limite u (l/s·ha), riferita all'area S espressa in ettari, in un tempo θ (ore) è:
- Wout(θ) = (u · Sha / 1000) · θ · 3600 (m³).
Il volume da invasare è la massima differenza al variare della durata di pioggia: W(θ) = Win(θ) − Wout(θ). Annullando la derivata si ottiene la durata critica:
- θcritico = [ (u · Sha / 1000) · 3600 · 1000 / (φ · S · a · n) ]1/(n−1).
Il volume massimo W(θcritico) è il volume di laminazione richiesto. Per confronto, lo strumento mostra anche le portate di picco pre e post calcolate con il metodo razionale all'intensità di durata critica.
Riferimenti / Fontisu
- Metodo delle sole piogge — metodo semplificato consolidato per il dimensionamento dei volumi di laminazione nelle verifiche di invarianza idraulica.
- Curva di possibilità pluviometrica h = a·tn — elaborazione statistica delle piogge intense per assegnato tempo di ritorno (dati ARPA / stazioni locali).
- Regolamenti regionali e di distretto (PAI, NTA, regolamenti di invarianza idraulica e idrologica) — fissano coefficienti di deflusso, limiti allo scarico e tempi di ritorno: parametri da verificare caso per caso.
Disclaimer: stima orientativa di primo livello. La progettazione e l'asseverazione dell'invarianza idraulica, con scelta dei parametri pluviometrici, dello schema di invaso e dei vincoli normativi, richiedono una relazione idraulica a firma di un tecnico abilitato.
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Che cos'è l'invarianza idraulica?
È il principio per cui la trasformazione urbanistica di un'area non deve aumentare la portata di picco scaricata nel ricettore rispetto alla condizione preesistente. Poiché l'impermeabilizzazione aumenta il coefficiente di deflusso e quindi la portata, l'invarianza si ottiene invasando temporaneamente l'acqua in eccesso in un volume di laminazione e rilasciandola a portata limitata.
Come si calcola il volume di laminazione?
Un metodo molto diffuso è il 'metodo delle sole piogge': si confronta il volume di pioggia entrante, ricavato dalla curva di possibilità pluviometrica h = a·t^n e dal coefficiente di deflusso post-intervento, con il volume che il sistema può scaricare alla portata limite ammessa. La differenza, massimizzata rispetto alla durata di pioggia, è il volume da invasare.
Quali coefficienti di deflusso usare?
Il coefficiente di deflusso φ dipende dal tipo di superficie: indicativamente 0,90 per superfici impermeabili (tetti, asfalto), 0,60 per superfici semipermeabili, 0,20 per aree verdi e permeabili. I valori esatti e i limiti allo scarico sono fissati dai regolamenti regionali e di distretto (PAI, NTA): vanno sempre verificati caso per caso.
Che cos'è la portata limite allo scarico?
È la massima portata che si può rilasciare nel ricettore, in genere espressa come coefficiente udometrico (litri al secondo per ettaro). È stabilita dalla normativa regionale o dall'ente gestore; spesso coincide con la portata della condizione pre-urbanizzazione. È il dato che determina, insieme alla pioggia, il volume da invasare.
Questo strumento sostituisce la relazione idraulica?
No. Fornisce una stima di primo livello con il metodo delle sole piogge. La progettazione e l'asseverazione dell'invarianza idraulica richiedono la verifica dei parametri pluviometrici locali, del tempo di corrivazione, dello schema di invaso e dei vincoli del regolamento di distretto, a cura di un tecnico abilitato.