Fognatura bianca con velocità assegnata
In questo tutorial mostrerò come utilizzare il mio programma, fognatura_bianca.exe, per dimensionare una rete per il collettamento delle acque meteoriche, fissando a priori la velocità di ogni tratto. La rete in questione è presa da una dispensa didattica universitaria che sarà utile anche per confrontare i dati finali trovati. Inoltre mostrerò come suddividere la rete per adattarla al mio programma.
Qui c'è l'articolo con il programma e per i più pigri ecco l'archivio zip per il download: Fognatura_bianca_0_9_2.zip
Per verificare se sono disponibili nuove versioni consiglio di consultare questo link. (10/10/2012) Inizia la conversione di fognatura bianca in applicazione web, per vedere come funzionerà e lo stato di avanzamento di questo progetto, consulta Fognatura bianca applicazione web: concept.
Dati di input
La rete presa come riferimento è quella proposta nella dispensa Calcolo_condotte.pdf del prof. Salandin (Università di Padova) e così schematizzata:
|
L'equazione pluviometrica assegnata è la seguente:
h = 51,4 t0,375 (a è in mm ora -n)
I condotti sono in fibrocemento con KS=75 m1/3/s e con la seguente successione di diametri commerciali in mm: 300, 400, 500, 600.
La riporto in questo modo nel file input_rete.dat:
"|dati di input della rete|"
"|sulla sinitra i valori sulla destra la descrizione|"
75 "|KS di Gauckler-Strickler in m^(1/3)/s|"
51.40 "|a dell'equazione pluviometrica [mm ora^-n]|"
0.375 "|n dell'equazione pluviometrica [-]|"
1 "|1 se deve essere amplificata per 4/3 o mettere 0|"
40 "|VO in m^3/ha|"
0.005 "|tolleranza|"
3 "|numero di tronchi da dimensionare|"
"|descrizione dei singoli tronchi|"
"A" "|etichetta a monte tra virgolette|"
2900 "|superficie in m^2|"
50 "|lunghezza del tratto in m|"
0.4 "|coefficiente di deflusso|"
0 "|tratto interno allo rete [1] o esterno [0]|"
"B" "|etichetta a monte tra virgolette|"
5000 "|superficie in m^2|"
70 "|lunghezza del tratto in m|"
0.50 "|coefficiente di deflusso|"
0 "|tratto interno allo rete [1] o esterno [0]|"
"C" "|etichetta a monte tra virgolette|"
6500 "|superficie in m^2|"
85 "|lunghezza del tratto in m|"
0.65 "|coefficiente di deflusso|"
1 "|tratto interno allo rete [1] o esterno [0]|"
(22/07/2012) Per rispettare i dati dell'esercizio originale andava messo 0,60 e non 0,65, mea culpa! Ho comunque corretto i risultati di questo tratto e aggiornato il file zippato.
Passaggi chiave nel programma
Seguono alcune schermate significative che evidenziano i passaggi utili per l'utilizzo del programma. Tra cui la scelta del parametro per il dimensionamento, in questo caso la velocità che viene fissata a 1 m/s e i tentativi per la scelta del diametro più adatto.
Leggendo la tabella riepilogativa del tratto_da_A_a_C.txt:
___________________________________________________________________________ Tabella riepilogativa Tratto da L ST D y/D v Q i TAU - m m^2 m - m/s l/s - N/m^2 A 50.00 2900.00 0.300 0.45 1.000 30.62 0.00617 4.233 B 70.00 5000.00 0.400 0.57 1.000 74.15 0.00345 3.661 C 85.00 14400.00 0.600 0.69 1.000 208.26 0.00179 3.107
Si nota che bisogna suddividere ulteriormente il tratto BC e CD perché non vengono adoperati rispettivamente il diametro da 0,300 e quello da 0,500 mm.
Dati di input della rete suddivisa
Nuova schematizzazione con suddivsione del tratto BC in BB1 e B1C e di CD in CC1 e C1D:
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Nel mio programma questa rete non può essere inserita completamente, ma dovrà essere divisa in due parti:
- Il tratto da B a C sarà analizzato per primo e fornirà il dimensionamento finale del tratto in questione;
- la rete sarà caratterizzata dall'unione dei risultati forniti dal primo tratto (considerato come un unico tratto), con il resto della rete riportata nella tabella qui sopra.
In questo modo:
Analizzo il primo tratto esterno costituito da due suddivisioni | Compongo il tutto trasformando il primo tratto da due suddivisioni ad una sola (ma usando i risultati contenuti in <<Per reti da ricomporre>> |
input_rete_da_B_a_B1.dat:
"|dati di input della rete|" "|sulla sinitra i valori sulla destra la descrizione|" 75 "|KS di Gauckler-Strickler in m^(1/3)/s|" 51.40 "|a dell'equazione pluviometrica [mm ora^-n]|" 0.375 "|n dell'equazione pluviometrica [-]|" 1 "|1 se deve essere amplificata per 4/3 o mettere 0|" 40 "|VO in m^3/ha|" 0.005 "|tolleranza|" 2 "|numero di tronchi da dimensionare|" "|descrizione dei singoli tronchi|" "B" "|etichetta a monte tra virgolette|" 2000 "|superficie in m^2|" 25 "|lunghezza del tratto in m|" 0.5 "|coefficiente di deflusso|" 0 "|tratto interno allo rete [1] o esterno [0]|" "B1" "|etichetta a monte tra virgolette|" 3000 "|superficie in m^2|" 45 "|lunghezza del tratto in m|" 0.50 "|coefficiente di deflusso|" 1 "|tratto interno allo rete [1] o esterno [0]|"
Risultati in tratto_da_B_a_B1.txt
input_rete_da_A_a_C1.dat:
"|dati di input della rete|" "|sulla sinitra i valori sulla destra la descrizione|" 75 "|KS di Gauckler-Strickler in m^(1/3)/s|" 51.40 "|a dell'equazione pluviometrica [mm ora^-n]|" 0.375 "|n dell'equazione pluviometrica [-]|" 1 "|1 se deve essere amplificata per 4/3 o mettere 0|" 40 "|VO in m^3/ha|" 0.005 "|tolleranza|" 4 "|numero di tronchi da dimensionare|" "|descrizione dei singoli tronchi|" "A" "|etichetta a monte tra virgolette|" 2900 "|superficie in m^2|" 50 "|lunghezza del tratto in m|" 0.4 "|coefficiente di deflusso|" 0 "|tratto interno allo rete [1] o esterno [0]|" "B_B1" "|etichetta a monte tra virgolette|" 5000 "|superficie in m^2|" 70 "|lunghezza del tratto in m|" 0.50 "|coefficiente di deflusso|" 0 "|tratto interno allo rete [1] o esterno [0]|" "C" "|etichetta a monte tra virgolette|" 2000 "|superficie in m^2|" 25 "|lunghezza del tratto in m|" 0.60 "|coefficiente di deflusso|" 1 "|tratto interno allo rete [1] o esterno [0]|" "C1" "|etichetta a monte tra virgolette|" 4500 "|superficie in m^2|" 60 "|lunghezza del tratto in m|" 0.60 "|coefficiente di deflusso|" 1 "|tratto interno allo rete [1] o esterno [0]|"
Risultati in tratto_da_A_a_C1.txt
Relazione completa finale
Ho compresso tutti i file di questo breve tutorial qui: Dati_e_Risultati_v_assegnata.zip
E' possibile rielaborare i singoli dati di input, rinominandoli in input_rete.dat e copiandoli nella stessa directory di fognatura_bianca.exe, che ricordo dovrà anche contenere il file condotto_circolare.dat. Segue ora il dimensionamento totale della rete con tutte le suddivisioni operate, che ho ottenuto copiando pezzi dei risultati ottenuti di volta in volta:
*************************************************************************** * PROGRAMMA PER IL CALCOLO DEI DIAMETRI DI UNA FOGNATURA BIANCA * * CON IL METODO DELL'INVASO * *************************************************************************** (Version 0.9.2) Software open source by Nicola Rainiero, rilasciato sotto licenza GPLv3 \\---> rainnic.altervista.org <---// ___________________________________________________________________________ Volume d'invaso iniziale v0 = 40 m^3/ha Equazione pluviometrica assegnata a = 51.4 mm ora^-n n = 0.375 n' = 0.5 Coefficiente di Gauckler-Strickler KS = 75 m^(1/3)/s Numero di tronchi da dimensionare N = 5 Tolleranza per i controlli MIN = 0.005 ___________________________________________________________________________ DATI DEI TRONCHI Etichetta Superficie Lunghezza PHI INT/EXT - ha m - 1/0 A 0.29 50 0.4 0 B 0.2 25 0.5 0 B1 0.3 45 0.5 1 C 0.2 25 0.6 1 C1 0.45 60 0.6 1 _______________ Tratto da A L S aff. S tot. PHI tot. Kc m ha ha - - 50 0.29 0.29 0.400 4782 Tronco dimensionato fissando la velocita' a 1 m/s VO U Q A' VOP=A'L D y/D m^3/ha l/s,ha l/s m^2 m^3 m - 40.00 119.550 34.670 0.035 1.733 45.98 104.008 30.162 0.030 1.508 45.20 105.796 30.681 0.031 1.534 45.29 105.587 30.620 0.031 1.531 45.29 105.587 30.620 0.031 1.531 0.30 0.45 Per il tratto da A: D y/D v Q i TAU m - m/s l/s - N/m^2 0.300 0.45 1.000 30.62 0.006171 4.2 _______________ Tratto da B L S aff. S tot. PHI tot. Kc m ha ha - - 25 0.2 0.2 0.500 7472 Tronco dimensionato fissando la velocita' a 1 m/s VO U Q A' VOP=A'L D y/D m^3/ha l/s,ha l/s m^2 m^3 m - 40.00 186.797 37.359 0.037 0.934 44.67 167.269 33.454 0.033 0.836 44.18 169.117 33.823 0.034 0.846 44.23 168.940 33.788 0.034 0.845 44.23 168.940 33.788 0.034 0.845 0.30 0.48 Per il tratto da B: D y/D v Q i TAU m - m/s l/s - N/m^2 0.300 0.48 1.000 33.79 0.005822 4.2 _______________ Tratto da B1 L S aff. S tot. PHI tot. Kc m ha ha - - 45 0.3 0.5 0.500 7472 Tronco dimensionato fissando la velocita' a 1 m/s VO U Q A' VOP=A'L D y/D m^3/ha l/s,ha l/s m^2 m^3 m - 41.69 179.227 89.614 0.090 4.033 49.75 150.175 75.087 0.075 3.379 48.45 154.227 77.114 0.077 3.470 48.63 153.649 76.824 0.077 3.457 48.60 153.731 76.866 0.077 3.459 48.60 153.731 76.866 0.077 3.459 0.30 0.94 48.60 153.731 76.866 0.077 3.459 0.40 0.59 Per il tratto da B1: D y/D v Q i TAU m - m/s l/s - N/m^2 0.400 0.59 1.000 76.87 0.003368 3.6 _______________ Tratto da C L S aff. S tot. PHI tot. Kc m ha ha - - 25 0.2 0.9899999 0.491 7203 Tronco dimensionato fissando la velocita' a 1 m/s VO U Q A' VOP=A'L D y/D m^3/ha l/s,ha l/s m^2 m^3 m - 46.79 153.938 152.399 0.152 3.810 50.64 142.239 140.817 0.141 3.520 50.35 143.065 141.635 0.142 3.541 50.37 143.007 141.577 0.142 3.539 50.37 143.007 141.577 0.142 3.539 0.40 0.94 50.37 143.007 141.577 0.142 3.539 0.50 0.68 Per il tratto da C: D y/D v Q i TAU m - m/s l/s - N/m^2 0.500 0.68 1.000 141.58 0.002299 3.3 _______________ Tratto da C1 L S aff. S tot. PHI tot. Kc m ha ha - - 60 0.45 1.44 0.525 8238 Tronco dimensionato fissando la velocita' a 1 m/s VO U Q A' VOP=A'L D y/D m^3/ha l/s,ha l/s m^2 m^3 m - 47.13 174.805 251.719 0.252 15.103 57.61 142.982 205.895 0.206 12.354 55.70 147.883 212.952 0.213 12.777 56.00 147.107 211.834 0.212 12.710 55.95 147.229 212.010 0.212 12.721 55.96 147.210 211.982 0.212 12.719 55.96 147.210 211.982 0.212 12.719 0.50 0.94 55.96 147.210 211.982 0.212 12.719 0.60 0.70 Per il tratto da C1: D y/D v Q i TAU m - m/s l/s - N/m^2 0.600 0.70 1.000 211.98 0.001779 3.1 ___________________________________________________________________________ Tabella riepilogativa Tratto da L ST D y/D v Q i TAU - m m^2 m - m/s l/s - N/m^2 A 50.00 2900.00 0.300 0.45 1.000 30.62 0.00617 4.233 B 25.00 2000.00 0.300 0.48 1.000 33.79 0.00582 4.172 B1 45.00 5000.00 0.400 0.59 1.000 76.87 0.00337 3.639 C 25.00 9900.00 0.500 0.68 1.000 141.58 0.00230 3.307 C1 60.00 14400.00 0.600 0.70 1.000 211.98 0.00178 3.102
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