Il metodo razionale (Q = ψ·i·A) è lo strumento di base per stimare la portata di pioggia di reti fognarie e di acque meteoriche di piccoli bacini. Questo calcolatore determina la portata di progetto, stima il tempo di corrivazione con la formula di Kirpich e verifica la capacità di una condotta circolare con la formula di Gauckler-Strickler.
Portata di progetto (metodo razionale)
Impermeabile ≈ 0,90; misto ≈ 0,30–0,60; verde ≈ 0,10–0,20.
Intensità critica, dalla curva pluviometrica alla durata = tempo di corrivazione.
Tempo di corrivazione (Kirpich)
Verifica condotta (Gauckler-Strickler)
PVC/PEAD ≈ 80–90; calcestruzzo ≈ 70; gres ≈ 75. Da verificare.
Risultati
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Nota: la capacità è calcolata a moto uniforme a tubo pieno (riempimento 100%). Le formule sono certe; ψ, scabrezza e intensità sono dati da calibrare.
Le formule usatesu
- Metodo razionale: Q = ψ · i · A. Con i in mm/h e A in m²: Q (l/s) = ψ · (i/3600) · A.
- Tempo di corrivazione (Kirpich): tc = 0,0195 · L0,77 · S−0,385 (minuti), con L in metri e S pendenza in m/m.
- Capacità condotta (Gauckler-Strickler): Q = ks · Ab · RH2/3 · if1/2, dove per la sezione circolare piena Ab = πD²/4 e raggio idraulico RH = D/4.
Riferimenti / Fontisu
- Metodo razionale — relazione classica dell'idrologia tecnica per la portata di picco di piccoli bacini.
- Formula di Kirpich (1940) — stima empirica del tempo di corrivazione. Calibrata in origine su piccoli bacini rurali con canali ben definiti e pendenze elevate (circa 3–10%): su percorsi urbani a debole pendenza il risultato è solo indicativo e va confrontato con altre formule.
- Formula di Gauckler-Strickler / Manning — moto uniforme nelle condotte e nei canali.
Disclaimer: stima orientativa di primo livello su un singolo ramo. La verifica completa di una rete richiede una relazione idraulica a firma di un tecnico abilitato.
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Tutte le domande frequenti del sitoSfogliale raggruppate per tema e per argomentoApri l’indice FAQ →Domande frequenti su ingegneria idraulica e reti
Che cos'è il metodo razionale?
È il metodo più diffuso per stimare la portata di pioggia di piccoli bacini: Q = ψ·i·A, dove ψ è il coefficiente di afflusso (deflusso), i è l'intensità di pioggia critica e A è la superficie del bacino. Si assume che la portata di picco si verifichi quando la durata della pioggia eguaglia il tempo di corrivazione del bacino.
Che cos'è il tempo di corrivazione?
È il tempo che impiega l'acqua a percorrere il bacino dal punto idraulicamente più lontano fino alla sezione di chiusura. Determina la durata di pioggia critica da usare nella curva di possibilità pluviometrica. Tra le formule empiriche più usate per bacini urbani c'è quella di Kirpich, basata sulla lunghezza e sulla pendenza del percorso.
Come si verifica se una condotta è sufficiente?
Si confronta la portata di progetto Q con la capacità idraulica della condotta a moto uniforme, calcolata con la formula di Gauckler-Strickler in funzione di diametro, pendenza e scabrezza del materiale. Se la capacità a riempimento di progetto è inferiore alla portata, la condotta è sottodimensionata e va a pelo libero insufficiente o in pressione.
Quali valori di coefficiente di afflusso usare?
Indicativamente: 0,90 per superfici impermeabili (tetti, asfalto), 0,30–0,60 per superfici miste, 0,10–0,20 per aree verdi. Sono valori di letteratura da calibrare in base all'uso del suolo reale e alle indicazioni dell'ente gestore.
Questo strumento sostituisce la verifica idraulica della rete?
No. Fornisce una stima di primo livello su un singolo ramo. La verifica di una rete fognaria richiede il calcolo dei contributi di ogni sottobacino, la propagazione e i franchi di sicurezza, a cura di un tecnico abilitato.