| Title | Considerazioni sull'efficienza delle pavimentazioni permeabili a fronte dei fenomeni di intasamento |
| Abstract | Le pavimentazioni permeabili sono un importante e sempre più diffuso strumento per ridurre il deflusso meteorico superficiale, agendo sul volume complessivo, sulla portata e sulla quantità di inquinanti veicolati (Scholz e Grabowiecki, 2007, Brunetti et al., 2016, Marchioni e Becciu, 2014). L'effetto sul volume, in particolare, è funzione delle caratteristiche della base della pavimentazione, che deve essere tale da garantire l'immagazzinamento del volume corrispondente all'intero evento meteorico per un tempo sufficiente da permettere l'infiltrazione nel terreno sottostante. I restanti due parametri, invece, sono funzione soprattutto dello strato superficiale, il quale deve possedere una capacità di infiltrazione atta a limitare significativamente il deflusso superficiale; d'altra parte, nel contempo, deve avere una struttura che funzioni pure da filtro per trattenere le particelle di materiale particolato (PM), derivanti da fenomeni erosivi e da attività antropiche, che vengono asportate dalla superficie delle aree scolanti e veicolate dal deflusso meteorico. Numerosi studi in letteratura confermano l'efficacia di sistemi di questo tipo, mediante prove sia in laboratorio che sul campo (Marchioni e Becciu, 2014). La capacità di infiltrazione della pavimentazione permeabile, tuttavia, tende a diminuire nel tempo, a causa dei fenomeni di intasamento dovuti all'accumulo del PM. Diventa quindi essenziale, con questo genere di opere, prevedere un adeguato programma di manutenzione, ordinaria e straordinaria, che garantisca nel tempo il mantenimento della capacità di infiltrazione al di sopra di un livello minimo, tale da consentire un sufficiente controllo del deflusso meteorico. La capacità di infiltrazione è funzione soprattutto delle caratteristiche del materiale utilizzato nello strato superficiale, normalmente calcestruzzo permeabile (CLSP), conglomerato bituminoso poroso (CBP) o masselli autobloccanti. Per assicurare buone prestazioni in termini di capacità di accumulo dei volumi idrici infiltrati, è necessario che la base della pavimentazione abbia uno spessore adeguato in relazione alla dinamica delle precipitazioni. In particolare, è necessario tenere conto della possibilità che gli effetti di eventi meteorici successivi si sovrappongano nel tempo a causa di un non completo svuotamento dello strato di accumulo durante i periodi di tempo secco fra un evento e il successivo.
In una prima fase della ricerca qui presentata è stata preliminarmente effettuata una serie di test sperimentali in laboratorio, mediante un simulatore di pioggia, per analizzare la risposta idrologica di varie tipologie di pavimentazioni permeabili di tipo continuo e, in particolare, l'effetto dell'intasamento sulla diminuzione della capacità di infiltrazione. Nelle stesse prove sperimentali è stata valutata anche la concentrazione di sedimenti nel deflusso superficiale e nel flusso di acqua infiltrato, al fine di verificare l'efficienza in termini di rimozione del carico inquinante. Un modello matematico di filtrazione è stato quindi sviluppato per simulare l'accumulo del materiale particolato (PM) all'interno della pavimentazione, per la cui taratura è stata utilizzata una caratterizzazione dettagliata del mezzo poroso attraverso una micro tomografia a raggi X (ovvero X-Ray Tomography, XRT). Infine, è stato sviluppato un modello probabilistico per la simulazione degli effetti di potenziali concatenazioni di eventi piovosi successivi. Infine, i risultati ottenuti dall'accoppiamento dei modelli matematici sono stati confrontati con i risultati sperimentali. |
| Source | XXXVIII Convegno Nazionale di Idraulica e Costruzioni Idrauliche, 04-07/09/2022 |
| Keywords | Gestione sostenibile delle acque meteorichePavimentazioni permeabiliQualità delle acque meteoriche |
| Year | 2022 |
| Type | Contributo in atti di convegno |
| Authors | Mariana Marchioni, Maria Gloria di Chiano, Anita Raimondi, Claudia Dresti, Umberto Sanfilippo, Roberto Fedele, John Sansalone, Gianfranco Becciu |
| Text | 464629 2022 Gestione sostenibile delle acque meteoriche Pavimentazioni permeabili Qualita delle acque meteoriche Considerazioni sull efficienza delle pavimentazioni permeabili a fronte dei fenomeni di intasamento Mariana Marchioni, Maria Gloria di Chiano, Anita Raimondi, Claudia Dresti, Umberto Sanfilippo, Roberto Fedele, John Sansalone, Gianfranco Becciu Politecnico di Milano, Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale Politecnico di Milano, Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale Politecnico di Milano, Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale Istituto di Ricerca sulle Acque, Consiglio Nazionale delle Ricerche Politecnico di Milano, Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale Politecnico di Milano, Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale Department of Environmental Engineering Science, University of Florida Politecnico di Milano Le pavimentazioni permeabili sono un importante e sempre piu diffuso strumento per ridurre il deflusso meteorico superficiale, agendo sul volume complessivo, sulla portata e sulla quantita di inquinanti veicolati Scholz e Grabowiecki, 2007, Brunetti et al., 2016, Marchioni e Becciu, 2014 . L effetto sul volume, in particolare, e funzione delle caratteristiche della base della pavimentazione, che deve essere tale da garantire l immagazzinamento del volume corrispondente all intero evento meteorico per un tempo sufficiente da permettere l infiltrazione nel terreno sottostante. I restanti due parametri, invece, sono funzione soprattutto dello strato superficiale, il quale deve possedere una capacita di infiltrazione atta a limitare significativamente il deflusso superficiale; d altra parte, nel contempo, deve avere una struttura che funzioni pure da filtro per trattenere le particelle di materiale particolato PM , derivanti da fenomeni erosivi e da attivita antropiche, che vengono asportate dalla superficie delle aree scolanti e veicolate dal deflusso meteorico. Numerosi studi in letteratura confermano l efficacia di sistemi di questo tipo, mediante prove sia in laboratorio che sul campo Marchioni e Becciu, 2014 . La capacita di infiltrazione della pavimentazione permeabile, tuttavia, tende a diminuire nel tempo, a causa dei fenomeni di intasamento dovuti all accumulo del PM. Diventa quindi essenziale, con questo genere di opere, prevedere un adeguato programma di manutenzione, ordinaria e straordinaria, che garantisca nel tempo il mantenimento della capacita di infiltrazione al di sopra di un livello minimo, tale da consentire un sufficiente controllo del deflusso meteorico. La capacita di infiltrazione e funzione soprattutto delle caratteristiche del materiale utilizzato nello strato superficiale, normalmente calcestruzzo permeabile CLSP , conglomerato bituminoso poroso CBP o masselli autobloccanti. Per assicurare buone prestazioni in termini di capacita di accumulo dei volumi idrici infiltrati, e necessario che la base della pavimentazione abbia uno spessore adeguato in relazione alla dinamica delle precipitazioni. In particolare, e necessario tenere conto della possibilita che gli effetti di eventi meteorici successivi si sovrappongano nel tempo a causa di un non completo svuotamento dello strato di accumulo durante i periodi di tempo secco fra un evento e il successivo. In una prima fase della ricerca qui presentata e stata preliminarmente effettuata una serie di test sperimentali in laboratorio, mediante un simulatore di pioggia, per analizzare la risposta idrologica di varie tipologie di pavimentazioni permeabili di tipo continuo e, in particolare, l effetto dell intasamento sulla diminuzione della capacita di infiltrazione. Nelle stesse prove sperimentali e stata valutata anche la concentrazione di sedimenti nel deflusso superficiale e nel flusso di acqua infiltrato, al fine di verificare l efficienza in termini di rimozione del carico inquinante. Un modello matematico di filtrazione e stato quindi sviluppato per simulare l accumulo del materiale particolato PM all interno della pavimentazione, per la cui taratura e stata utilizzata una caratterizzazione dettagliata del mezzo poroso attraverso una micro tomografia a raggi X ovvero X Ray Tomography, XRT . Infine, e stato sviluppato un modello probabilistico per la simulazione degli effetti di potenziali concatenazioni di eventi piovosi successivi. Infine, i risultati ottenuti dall accoppiamento dei modelli matematici sono stati confrontati con i risultati sperimentali. Preprint XXXVIII Convegno Nazionale di Idraulica e Costruzioni Idrauliche 04 07/09/2022 Nazionale Contributo Contributo in atti di convegno claudia.dresti DRESTI CLAUDIA |
