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IMPIANTI IDROELETTRICI SUL CORSO DEL FIUME
CHIENTI DI PIEVE TORINA
IMPIANTO DI CAPRIGLIA
PROGETTO DEFINITIVO
RELAZIONE GENERALE
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1. PREMESSA
La HIDROCHIENTI srl è società del gruppo industriale Dionisi di
Comunanza che tra i suoi obbiettivi ricomprende anche quello di
attivare iniziative industriali per la produzione di energia elettrica da
fonti rinnovabili, nell’ ambito di una visione sinergica volta ad
ottimizzare sotto il profilo economico ed operativo la gestione delle
proprie iniziative industriali.
In dipendenza di detta strategia aziendale ha lungamente studiato le
caratteristiche fisiche, geologiche ed idrologiche dell’ alto bacino del
fiume Chienti per pervenire alla decisione di valutare positivamente
l’attuazione di uno schema di utilizzo idroelettrico della porzione più
elevata del bacino imbrifero del fiume Chienti di Pievetorina che
assieme al Chienti di Gelagna costituisce i rami di testa che danno
vita, nella piana di Maddalena , a valle del centro abitato di Muccia,
ove i due rami convergono, al fiume Chienti così unito.
Lo schema individuato prevede la realizzazione di tre impianti
idroelettrici, tra loro separati, ma comunque correlati che, pur nel
rispetto delle condizioni generali ed ambientali di contorno, meglio
consentono lo sfruttamento dei potenziali idroelettrici del F. Chienti di
Pievetorina e dei suoi affluenti.
Il bacino imbrifero complessivamente utilizzato è solo parte di quello
totale del Chienti di Pievetorina e, per quanto allo stato è stato
possibile apprendere, non insistono altre iniziative industriali, o altre
utenze munite di diritti concessori, che possono configgere con
l’ iniziativa in adozione o entrare con esso in concorrenza.
Infatti gli impianti Enel e della società Municipalizzata di Tolentino
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del bacino del Chienti sono tutti collocati a quota più basse di quelle
individuate dai nostri sistemi impiantistici, per svilupparsi tutti a quote
inferiori a mt 400,00 s.l.m.m. ovvero sul parallelo bacino del Torrente
Fiastrone che del Chienti è il principale affluente.
Gli impianti singoli che costituiscono lo schema di utilizzo del f.
Chienti di Pieve Torina sono tre e riguardano:
- Il primo l’ utilizzo delle risorse potenziali idroelettriche del fosso
di Capriglia ( denominato anche “di Caspreano” );
- Il secondo l’ utilizzo delle risorse dell’ alto corso del Torrente
Sant’ Angelo;
- Il Terzo ed ultimo utilizza il Chienti di Pievetorina nella parte
più elevata ricollocata tutta a monte del centro abitato di
Pievetorina.
La presente relazione generale si limita ad occuparsi dell’ impianto di
Capriglia, non mancando, ove necessario , riferirsi agli altri due impianti
che lo seguono in continuità per integrarsi nel più generale schema di
utilizzo idroelettrico del corso d’ acqua.
2 . DELINEAMENTI GEOLOGICI ed IDROLOGICI DEL
BACINO IMBRIFERO DEL FOSSO DI CAPRIGLIA
( conosciuto anche col nome fosso di Caspriano )
2. a - Caratteri morfologici.
Il bacino imbrifero del Fiume Chienti è delimitato a Nord dal
contiguo bacino del fiume Potenza ed a sud da quello del
Fiume Tenna , corsi
d’ acqua che scendono verso il mare con andamento parallelo al
Chienti stesso. Ad Ovest il bacino e delimitato dai bacini dei
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fiumi affluenti del Tevere che confluiscono nella piana Umbra e
dal bacino del Fiume Nera, secondo uno spartiacque delineato
dai rilievi dei monti Pennino, Acuto, Pizzuto, Cavallo e Fema.
Il corso d’ acqua prende vita, col suo ramo di testa denominato
Chienti di Gelagna, dall’ altipiano di Colfiorito e muove verso
valle con andamento piuttosto regolare e sostanzialmente con
direzione Ovest – Est.
Il secondo ramo di testa, il Chienti di Pieve Torina, interseca il
Chienti di Gelagna, in senso pressoché ortogonale, nella piana
di Muccia, a circa 75 km dalla foce, per dar luogo all’ asta
unica del F. Chienti.
Le aste iniziali dei due rami di testa del fiume Chienti, nelle
loro zone di intestazione, drenano una rete piuttosto fitta e
ramificata di corsi d’acqua montani, fossi e torrenti, tutti
alimentati da numerose sorgenti che scaturiscono dalle ultime
propaggini settentrionali del massiccio calcareo dei monti Sibillini.
Il Chienti di Pievetorina, corso d’acqua il cui bacino imbrifero è
interessato dalle opere e dagli impianti considerati dal progetto di
sfruttamento energetico cui la presente relazione si riferisce,
nella sostanza si origina con la confluenza, nel sito di Caspriano,
dei torrenti Vasaino, Vallicello e del Fosso di Capriglia. Esso più
a valle ed in corrispondenza del centro abitato di Pievetorina
riceve sulla sua sinistra l’ affluente torrente di S. Angelo.
2.b Caratteri geologici e idrogeologici
I caratteri geologici e idrogeologici, compiutamente definiti e
descritti nelle apposite relazioni, così possono essere sintetizzati.
Procedendo da Est verso Ovest, a partire dal lago di Polverina,
il bacino del Chienti e caratterizzato dalla presenza di una
successione sedimentaria che vede emergere:
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- marne arenacee scagliose grigie e grigie azzurrognole ben
stratificate con intercalazioni di calcare detritico del
MIOCENE
- marne e calcari marnosi grigi e verdastri variegati di rosso
caratteristici della formazione della scaglia cinerea
( OLIGOCENE )
- calcari marnosi rossi con selce rossa in liste e noduli,
caratteristici della formazione della scaglia rossa e bianca
( EOCENE )
- alternanze di marne e calcari marnosi varicolori con
impronte di fucoidi, rappresentativi della formazioni delle
marne a fucoidi ( CRETACICO )
- calcari di colore bianco latteo, caratteristici della formazione
della maiolica ( CRETACICO )
- calcari bianchi, rosati e verdastri della formazione degli
scisti ad aptici ( GIURASSICO )
- ed infine nella zona di monte Bove, che costituisce il
presidio più alto del bacino, calcari bianchi più o meno
dolomitici, della formazione del calcare massiccio.
Le aree più basse di fondovalle, quelle ovviamente poste a
ridosso degli alvei del fiume, sono caratterizzate dalla
presenza di alluvioni ghiaiose e ciottolose, talvolta
parzialmente argillose, che costituiscono un acquifero
relativamente potente e certamente localizzato nel fondovalle.
In sintesi, i calcari ubicati su gran parte del bacino e nella parte
ad ovest dello stesso, risultano molto permeabili e costituiscono un
acquifero profondo, intercettato ad est da formazioni tamponati
(scarsamente permeabili).
Pertanto, nella parte più alta del bacino e quindi più permeabile
si creano sorgenti che permettono un'alimentazione piuttosto
costante del corso d'acqua.
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3. LE CONDIZIONI IDROLOGICHE ED IDRAULICHE
Il bacino complessivo del fiume Chienti di Pievetorina
unitamente ai suoi sottobacini componenti sono stati oggetto di uno
studio finalizzato, di natura idrologica ed idraulica, ed ampiamente
sviluppato nelle relazioni specifiche che compongono il progetto.
Gli studi sono stati condotti facendo specifico riferimento ai rilevamenti
ed alle relative elaborazioni numeriche effettuate dal Servizio Idrologico
Nazionale nelle sue stazioni di misura ubicate sull’ alto bacino del f.
Chienti.
Per mezzo di esse, ed in relazione soprattutto alle sezioni fluviali ove
in previsione si dovranno realizzare le opere di derivazione sono stati
determinati i volumi idrici e le portate medie annue affluenti elementi
questi alla base dei progetti di utilizzo idraulico.
Inoltre , nelle stesse sezioni sono state determinate le portate di piena
con assegnato tempo di ritorno T , necessarie per il proporziona mento
delle opere di sbarramento dei corsi d’ acqua interessati e delle relative
opere di scarico avendo in considerazione la formale durata delle
concessioni di derivazione rilasciate dagli organi amministrativi pubblici
delegati ( 15 anni eventualmente rinnovabili ) e la vita strutturale
delle componenti statiche ed idrauliche delle opere stesse. Siffatta
scelta, sotto il profilo probabilistico dovrebbe porre le opere stesse al
sostanziale riparo dalle offese arrecabili da eventi idrologici di piena di
eccezionale entità.
Per quanto riguarda la valutazione delle portate di Minimo Deflusso
Vitale ( Q DMV ) si è fatto esplicito e puntuale riferimento al
contenuto normativo del Piano di tutele della acque ( PTA ) della
regione Marche con specifico richiamo alle sue Norme tecniche di
attuazione e quindi ai procedimenti di calcolo definiti
dall’ Allegato II ° del suo CAPO VI°.
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3.a Fosso di Capriglia a Piè di Casa Vecchia
Il fosso di Capriglia, come già indicato in premessa, alimenta il
primo della serie dei tre impianti progettati sulla porzione più elevata
del bacino imbrifero del fiume Chienti di Pievetorina .
L’ opera di presa competente all’ impianto di Capriglia è ubicata sul
fosso omonimo immediatamente a valle del ponte della strada comunale
che dalla SS Valnerina conduce alla frazione di Sorti ed è costituita da
an’ opera di sbarramento dotata di due paratoie mobili , in acciaio su
struttura fisa di contenimento in calcestruzzo, che stabilizza a quota
576,30 mt s.l.m.m. la quota di derivazione.
Essa sottende un bacino imbrifero di 36,0 Kmq, sostanzialmente
permeabile in tutta la sua interezza , che ha consentito di individuare i
seguenti parametri idrologici alla base della progettazione idraulica :
- Volume idrico medio annuo affluente nella sezione di
sbarramento : 22 500 000 mc
- Portata media annua affluente : 0,713 mc / sec
- Portate minime da rilasciare in alveo per il mantenimento delle
condizioni ambientali di MDV
Mesi di luglio , Agosto, Settembre e Ottobre: 144,1 lt / sec
Mesi di Febbraio e Marzo : 206,6 lt / sec
Mesi restanti di ciascun anno : 179,0 lt / sec
- Volume idrico medio annuo da rilasciare per il mantenimento
delle condizioni ambientali minime: 5 632 000 mc
- Volume utile agli utilizzi idroelettrici : 16 868 000 mc.
- Portata di piena “ al colmo “ per un tempo di ritorno TR =
100 anni : Q T 100 = 46,5 mc / sec.
I suddetti parametri hanno consentito di formulare la previsione di
piano di utilizzo idroelettrico del bacino del fosso di Capriglia che
prevede:
- La derivazione per 75 giorni di una portata pari a 750 lt /sec e
per 260 giorni di una portata linearmente variabile tra il massimo
di 750 ed il minimo di 250 lt / sec.
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- Il fermo dell’ impianto per 30 giorni l’ anno , quando le portate
naturali del corso d’ acqua si riducono al minimo, per assicurare
in ogni condizione il rilascio della portata di MDV, di valore
non inferiore a quelli “ stagionali “sopra indicati.
- Volume medio annuo utilizzato 15 876 000 mc
- Portata media annua derivata dall’ impianto 0,510 mc / sec pari a
moduli 5,1.
- Utilizzazione complessiva della risorsa idrico-energetica, quale
rapporto tra volumi medi annui di acqua derivata dall’ opera di
presa ed acqua affluente alla sezione di sbarramento : 70,5 %.
Tenuto conto che il salto lordo utilizzato dell’ impianto è pari a mt
77,80 , quale differenza tra la quota di sfioro della traversa di
derivazione ( 574,80 mt sul l.m.m. ) e la quota di restituzione della
centrale di Carpineto ( 497,00 s. l.m.m. ) la potenza media annua di
concessione risulta pari a :
510 x 77,80 / 102 = 389,00 Kw
Con una producibilità media annua attesa di 2 429 000 Kwh.
4. DESCRIZIONE DELL’ IMPIANTO IDROELETTRICO
Sfrutta, come sopra anticipato, le fluenze della porzione più
elevata di 36,0 kmq del bacino imbrifero del fosso di Capriglia,
affluente di testa del fiume Chienti di Pievetorina, mediante una
captazione a quota di 574,80 e relativa restituzione a quota 497,00 mt
s.l.m.m. nel Chienti di Pievetorina in loc Carpineto, con un salto lordo
di mt 77,8 ed una potenza nominale di concessione di 389,00 Kw
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determinata dal prelievo in derivazione di una portata media annua di
510 lt / sec ,pari a moduli 5,10.
All’ impianto viene attribuita una producibilità media annua attesa di
2 429 Mwh.
4. 1 Opera di presa di Piè di Casa Vecchia
E’ ubicata in sponda sinistra del fosso di Capriglia immediatamente a
valle del ponte della strada che dalla Statale Valnerina porta all’ abitato
di Torricchio, passando per Sorti, frazioni di Pievetorina; ad essa si
accede mediante una brevissima stradina in macadam che verrà
appositamente realizzata con imbocco sulla strada comunale che porta a
Torricchio.
Essa è costituita da una traversa di derivazione del tipo mobile, ovvero
equipaggiata con paratoie mobili, da un sistema di vasche di
dissabbiamento e di carico della condotta da alimentazione della
centrale di Carpineto e da un insieme di canali di collegamento e di
raccolta delle acque di supero da restituire immediatamente al corso
d’ acqua.
La scelta relativa al tipo di sbarramento è stata imposta dalla modestia
della sezione complessiva dell’ alveo comunque stretto e relativamente
incassato e dalla opportunità di scaricare “automaticamente” a valle, in
ogni possibile condizione, i materiali alluvionali che costituiscono il
trasporto solido e che non avrebbero anche alcuna possibilità di essere
accumulati a monte dell’ opera proprio per le caratteristiche
morfologiche e dimensionali dello stesso alveo.
La traversa di derivazione è essenzialmente costituita da un solettone
orizzontale con estradosso a quota 573,80 mt sul l.m.m., in
calcestruzzo armato dello spessore di cm 60, lungo mt 25,15 e largo
mt 9,20 , larghezza che aumenta a mt 10,30 nella parte anteriore della
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stessa per far strutturalmente posto al canale di raccolta della portata
derivata , sul quale poggiano le sovrastrutture di contenimento.
Il solettone poggia sul terreno di fondazione costituito da una
formazione alluvionale sciolta di natura calcarea dotata di consistente
permeabilità.
Esso è dotato di una palificata di fondazione, costituita da una triplice
fila di pali “ preforati “ in c.a., del diametro nominale di 60 cm, disposti
su tre file parallele , con interasse di mt 4,25, che lo inchioda nella
formazione basale in ragione di possibili sifonamenti ed erosioni della
base di appoggi.
Quale prevenzione antisifonamento sull’ intradosso del solettone, e per
conveniente misura oltre la larghezza del solettone stesso , viene
realizzato un diaframma in c.a. dello spessore di 60 cm e con altezza
netta non inferiore a mt 8,0 , ovvero sino ad innestarsi nella sottostante
formazione rocciosa di base.
Dall’ estradosso del solettone si elevano i muri di contenimento laterale
in c.a. spessi cm 70 ed uno sperone centrale dello spessore di cm
130. L’ altezza delle strutture verticali è di mt 1,80 , ad eccezione dei
tratti ove trovano alloggio le sedi dei perni di incerniera mento della
coppia di paratoie, ove l’ altezza per evidenti ragioni strutturali si
incrementa di cm 140.
Le due paratoie del tipo a settore circolare, tracimabili, con contrappeso
ed azionamento automatico, con sezione utile di intercettazione di mt.
1,20 x 3,25 sbarrano il corso d’ acqua e ne provocano il rigurgito fino
ad innalzane il livello sino a raggiungere e superare quello della soglia
lunga ml 8,00 e posta a quota 574,80 nel muro andatore sinistro a
monte della stessa sezione di posizionamento delle paratoie, per
alimentare il canale di derivazione vero e proprio, realizzato in
aderenza alla struttura della traversa e che da essa prende avvio.
Il superamento del livello idrico nel bacino di carico creato dalle
paratoie in posizione “chiusa “, della quota che determina lo stramazzo
nel canale derivatore di una portata immediatamente superiore a quella
massima di funzionamento dell’ impianto idroelettrico, determina il
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sollevamento parziale, in stabilita successione , delle paratoie per
ristabilire il normale livello di funzionamento della soglia di
alimentazione del canale. In caso di piena , le paratoie si sollevano
completamente per far defluire normalmente la portata di eccezionale
entità.
Le stesse paratoie possono essere sollevate per intervento volontario
degli operatori , in ragioni degli interventi periodici di manutenzione
con i quali si deve aver cura anche di movimentare verso valle i detriti
accumulati, tempo per tempo. nel bacino di carico della traversa.
Nello sperone , o setto centrale, di larghezza maggiorata, trovano
ubicazione un canaletto costituente la regolamentare scaletta di risalita
dei pesci ed una condotta metallica affogata nel calcestruzzo strutturale,
del diametro di 200 mm; ad entrambi sé affidata la funzione di
scaricare a valle, in ogni condizione di esercizio dell’ opera di
derivazione, la portata di minimo deflusso vitale, in porzione
praticamente fissa per quanto riguarda la condotta ed in porzione
proporzionale al livello dell’ acqua nel bacino di carico per quanto
attiene al canale scaletta.
Il canale derivatore unisce la traversa di derivazione con il
dissabbiatore; è lungo mt 54,33 , ha sezione rettangolare di mt 0,80 di
larghezza ed altezza variabile in ragione di motivazioni idrauliche e
strutturali da mt 1,80 a mt 1,912 ed è realizzato in c.a. con pareti
spesse cm 30 su un soletta di base spessa cm 35, su una
sottofondazione di calcestruzzo magro dello spessore minimo di cm 10.
Esso , prima di confluire nel dissabbiatore è intercettato da una paratoia
metallica, comandata manualmente , che all’ occorrenza isola il
dissabbiatore e la successiva vasca di carico della condotta di
alimentazione della centrale, dalla traversa di derivazione.
In funzione di tale necessità a monte di detta ultima paratoia, sulla
parete destra del canale, a quota 574,65 s.l.m.m. è aperta una
“ finestra” che da luogo ad una soglia di sfioro, lunga 6,00 mt, che,
in conseguenza dell’ avvenuta chiusura della paratoia, devia la portata
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nell’ apposito canale di raccolta degli scarichi il quale da detta soglia
prende inizio per svilupparsi verso valle, per raccogliere le altre portate
di scarico o supero e restituire il tutto al corso d’ acqua naturale.
Il canale dissabbiatore è costituito da una vasca lunga mt 15,0 e
larga mt 6,00 raccordata al canale derivatore a mezzo di un tratto di
canale a pianta trapezoidale lungo mt 6,00. Il fondo, nel verso della
corrente in transito, ha pendenza accentuata e pari al 5,88 %, per
favorire il trasporto dei materiali sedimentati verso il canale di
raccolta degli stessi , posto nella parte terminale della vasca,
ortogonalmente all’ asse principale della stessa .
Quest’ ultimo si ricollega a sua volta col canale di raccolta degli
scarichi, dal quale è direttamente ed immediatamente isolato da una
paratoia metallica a comando manuale che viene esercita dagli
operatori d’ impianto quando in ragione dei materiali accumulati, ma
anche con frequenza giornaliera, ritengono, per mantenere l’ efficienza
del dissabbiatore , di liberalo dai sedimenti un esso accumulati.
Il dissabbiatore è in realizzato in aderenza strutturale e continuità
idraulica con la vasca di carico della condotta di collegamento ed
alimentazione della centrale. Infatti l’ acqua passa dal dissabbiatore alla
successiva vasca a mezzo di una soglia stramazzante , lunga mt 6,00
ovvero quanto sono larghi dissabbiatore e vasca. La quota di detta
soglia ,posta a mt 574,25 sul l.m.m., determina il regime di moto nel
canale derivatore e, di conseguenza, le ottimali condizioni di lavoro del
dissabbiatore.
La vasca ha base quadrata di mt 6,00 di lato ed è profonda mt 3,10,
avendo quota di fondo a mt 572,20 sul l.m.m. Come il dissabbiatore
è realizzata con strutture in c.a. costituite da solettoni di fondazione
spessi 40 cm e pareti di larghezza compresa tra 35 e 30 cm.
Dalla parete ultima della vasca, a mezzo di un raccordo metallico
divergente si diparte la condotta in acciaio del DN 800 mm diretta
verso la centrale di utilizzo. All’ interno della vasca medesima trova
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anche collocazione lo sgrigliatore automatico , dotato di griglia
metallica con aperture normalizzate, che impedisce ai corpi galleggianti,
o in sospensione, di imboccare la condotta in uscita per la centrale.
4. - 2 Condotta di alimentazione della centrale idroelettrica
di Carpineto
La condotta di collegamento tra l’ opera di presa e la centrale di
Carpineto è realizzata mediante l’ impiego di tubazioni saldate in
acciaio, munite di rivestimento bituminoso di tipo pesante e congiunte
per saldatura all’ arco elettrico. La condotta ultimata avrà diametro
nominale costante di 800 mm e sarà lunga ml 4 848,60, misurati tra
la vasca di carico di Piè di Casa Vecchia e la valvola di macchina
della turbina, ovvero 4823,72 mt tra la suddetta vasca e la valvola di
ritenzione posta a monte ed a ridosso, ma all’ esterno, dell’edificio
centrale idroelettrica.
La condotta sarà caratterizzata dal diametro esterno costante ( De 813,0
mm ) e da spessore variabile e crescente in ragione dei carichi statici
progressivamente crescenti, man mano che ci si avvicina alla centrale,
e delle sollecitazioni aggiuntive dovute al moto vario in condotta
( colpo d’ ariete ) generato dal brusco arresto del macchinario idraulico.
In particolare, nel senso a scendere verso valle, per i primi 1848,60
mt la condotta avrà spessore di 6,3 mm, per i successivi 1500 mt
avrà spessore di 7,1mm e per i restanti 1500 mt lo spessore sarà di
8,0 mm.
Il tracciato della condotta, per le evidenti ragioni di natura idraulica e
plano altimetrica, è costretto a seguire da presso il percorso della via
d’acqua , dovendosi peraltro adattare , in ragione degli spazi disponibili ,
a percorrere la valle in destra ed in sinistra, e quindi ad incrociare
ripetutamente il letto del corso d’ acqua.
Così muovendo evita di interferire con il tracciato della strada statale
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Valnerina , con la presenza di altre infrastrutture di minore importanza
e comunque impegna suoli caratterizzati da formazioni sciolte di tipo
alluvionale più facili da scavare e quindi, in successione, da
ripristinare.
Lungo il suo sviluppo il tracciato intersecherà otto volte il fosso di
Capriglia e successivamente due volte il fiume Chienti . In particolare
il fosso sarà sottopassato cinque volte in subalveo e tre volte mediante
scavalcamento aereo , mentre il fiume sarà attraversato solo in
subalveo.
Negli attraversamenti in subalveo la condotta posta ad una profondità
non inferiore ad un metro dal punto più depresso dell’ alveo nella
sezione di intersezione, sarà protetta da una soletta in calcestruzzo
armato munita di “ briglia a valle “ e soffolta nell’ alluvione di fondo
che, oltre a proteggere la tubazione metallica dalle offese esterne
contribuirà a stabilizzare il profilo di fondo del corso d’ acqua nel caso
che sullo stesso si inneschino fenomeni erosivi caratteristici della
mancanza di equilibrio nel trasporto solido.
In corrispondenza della sezione di attraversamento del corso d’ acqua,
ove per posare la condotta e realizzare la struttura di protezione in
c.a. si dovranno tagliare le sue sponde, le stesse saranno ripristinate con
la realizzazione di difese spondali del tipo radente costituite con
gabbionate metalliche riempite di pietrame , in doppio ordine e di
adeguata lunghezza.
Gli attraversamenti in aereo saranno realizzati mediante ponti tubo
direttamente materializzati dalla stessa condotta realizzata, negli
specifici tratti fuori terra, con l’ impiego di acciaio tipo “ CORTEN “
resistente alla corrosione. La condotta sarà sostenuta da apposite pile in
c.a. munite in sommità di una forcella di alloggio ed alla base da un
plinto di fondazione . Il fusto della pila avrà lunghezza di mt. 4,00 e
diametro finito di cm 80, mentre il plinto di fondazione sarà a base
quadrata con lato di 2,00 mt.
La condotta appoggiata all’ interno delle forcelle a mezzo di un
fazzoletto di neoprene assumerà comportamento statico di trave continua
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comunque caratterizzata da notevole capacità di adattamento alle
vicissitudini del tempo e delle sollecitazioni eventualmente imposte dall’
esterno, anche di natura sismica, in virtù di una notevole elasticità
complessiva dovuta anche alla dimensione delle luci di campata
stabilite, assecondo dei siti, in 18,00 ovvero 19,00 mt.
Il percorso è altresì caratterizzato da due parallelismi con il corso
d’acqua dove la condotta si avvicina considerevolmente ad una distanza
assai prossima ma non inferiore a mt 5,0 dal piede della scarpata di
sponda ( destra ) in ragione della presenza della vicina strada SS
Valnerina in un caso e della formazione rocciosa nell’ altro.
In entrambi i casi si è prevista la realizzazione di una difesa di
sponda radente costituita da una gabbionata in doppio ordine di
gabbioni a scatola su un materasso basale di appoggio, dotata di
sufficiente flessibilità strutturale , condizione questa necessaria per
garantire nel tempo la durata e l’ efficienza della stessa opera di
difesa. La condotta è comunque posata al disotto del piano di
scorrimento dell’ acqua ed ovviamente a tergo della difesa.
La prima delle due difese è realizzata sul fosso di Capriglia alla
progressiva iniziale 1995,00 mt ed è lunga mt 30,00; la seconda sul
F. Chienti , immediatamente a monte della Centrale di Carpineto, alla
progressiva iniziale 4640,00, ed è lunga mt 75,00.
Il tracciato incrocerà anche la SS Valnerina in prossimità della chiesa
di Caspreano ove il rilevato stradale verrà sottopassato con un apposito
condotto di contenimento ( tubo guaina ) realizzato con la tecnica dello
spingitubo. In alternativa, ove fosse consentito dall’ autorità preposta
all’amministrazione della strada, anziché perforare il rilevato al disotto
del suo piano di fondazione , il tracciato, con una modesta deviazione,
può infilare la luce unica del ponte di scavalcamento del fiume Chienti
Le singolarità del tracciato , quali incroci, sottopassi , deviazioni
angolari accentuate saranno munite di apposite strutture di protezione
debitamente illustrate negli specifici elaborati grafici di progetto.
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L’ integrità della struttura metallica della condotta sarà protetta dalla
corrosione mediante impianto di protezione catodica a corrente impressa.
Nei tratti di condotta , ove la stessa emerge dal sotto suolo e
procede in aereo, come sopra anticipato, l’ acciaio impiegato nella
costruzione della stessa sarà del tipo “ Corten “ ad alta resistenza alla
corrosione e quindi privo di rivestimento bituminoso.
Ove fosse necessario , a giudizio delle competenti autorità, i medesimi
tratti potranno essere anche dotati di ciclo protettivo a base di vernici
di adeguato colore
4. 3 Centrale idroelettrica di Carpineto
E’ ubicata in sponda destra del Fiume Chienti di Pivetorina , nella
omonima località, all’ interno dell’ ansa che il corso d’ acqua forma
prima del sito scelto per l’ impostazione della traversa di derivazione
del successivo impianto ( di Pievetorina ).
Il sito è immediatamente raggiungibile a mezzo di una modesta
stradina da realizzare, larga mt 4,00 e lunga mt 120,93 che, quale
prolungamento di una preesistente, si diparte dal sedime dell’ opera di
presa di Carpineto, scavalca il fiume Chienti a mezzo di un modesto
ponte della luce netta di ml. 10,00, per poi svilupparsi sulla sponda
opposta, fino a raggiungere il piazzale posto ad Est dell’ edificio
centrale idroelettrica, dove si affaccia l’ ingresso principale dello stesso.
La strada è pavimentata in macadam e dotata di cunette laterali per lo
smaltimento delle acque meteoriche. Il ponticello che scavalca il fiume
è costituito da un impalcato largo mt 4,00 in struttura mista di acciaio
Corten e calcestruzzo , sostenuto da due spalle in calcestruzzo fondate
direttamente sul sottofondo roccioso .
L’ edificio ha base rettangolare delle dimensioni lorde di mt 11,90
x 10,60 ed altezza alla linea di colmo del tetto di mt 6,70 sul
sottostate marciapiede; è realizzato in struttura in c.a. , tamponata con
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laterizio e dotata di una copertura a due falde. A struttura ultimata
esso sarà intonacato e dipinto con coloritura tenue e comunque intonata
con l’ ambiente circostante.
Tenuto conto che esso è ubicato su un fondo valle , e sulla sponda Dx
del fiume Chienti e che dovrà essere fondato su una formazione
“ alluvionale recente “ che sovrasta la formazione basale lapidea , si è
previsto di dotare lo stesso di fondazioni profonde costituite da una
palificata in c.a. formata da pali del diametro di 80 cm, preforati e
gettati in opera.
Nella fondazione dell’ edificio ed in corrispondenza del tubo di scarico
della turbina idraulica di tipo Pelton, è ricavato il vano di scarico dal
quale si diparte il canale che costituisce l’ opera di restituzione al
fiume della portata turbinata.
L’ edificio da luogo ad un unico ambiente destinato ad alloggiare il
macchinario idraulico ed elettromeccanico, la stazione di trasformazione
della tensione BT / MT, i quadri di controllo e comando e gli
impianti ausiliari di centrale.
All’ interno dello stesso è altresì posizionata la cabina di consegna
dell’ energia prodotta al distributore locale ( Enel ), realizzata in tre
scomparti tutti con accesso esterno secondo dimensioni e prescrizioni
standard emanate dallo stesso distributore di concerto con il GSE
( Gestore del servizio elettrico nazionale).
L’ edificio è altresì dotato di carroponte ed è accessibile anche a mezzi
di trasporto di cospicue dimensioni onde consentire le operazioni di
montaggio e smontaggio delle macchine, operazioni legate alla
costruzione ed alle vicende manutentorie dell’ impianto .
In adiacenza al prospetto Sud dell’edificio è altresì ricavato, al disotto
del piano del marciapiede , mediante una struttura interrata, il vano di
contenimento della parte finale della condotta di alimentazione
dell’ impianto, ( condotta forzata ) e del condotto di scarico della
medesima.
L’ opera di restituzione della portata turbinata al corso d’ acqua naturale,
il fiume Chienti di Pievetorina, è costituita da un canale completamente
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incassato nel terreno, avente sezione rettangolare della larghezza di mt
2,00, pendenza dello 0,5 %. L’ altezza delle sue pareti laterali sarà di
mt 1,40 . Ovviamente esso sarà realizzato con una struttura in c.a.
dotata di una fondazione profonda realizzata con pali preforati e gettati
in sito del diametro di 60 cm. Per favorire la circolazione a ridosso
ed intorno alla centrale i primi 2,00 di canale saranno coperti con
l’ adozione di una struttura scatolare.
In corrispondenza dell’ innesto del canale di scarico con il fiume, la
sponda Dx del corso d’ acqua sarà irrobustita da una gabbionata
metallica riempita di pietrame, alta 2.00 mt ed in doppio ordine, sia
verso monte che verso valle; in quest’ ultima direzione fino a
congiungersi col muro andatore destro della traversa di sbarramento
dell’ opera di presa di Carpineto a servizio dell’ impianto di Pievetorina.
E’ previsto che l’ edificio centrale e le sue pertinenze siano racchiuse
in un perimetro recintato, formato da recinzione costituita da rete
metallica romboidale plasticata sorretta da sostegni in profilato anche
esso metallico, zincato e verniciato.
La centrale sarà equipaggiata con un unico gruppo turbogeneratore ad
asse verticale composta da una turbina Pelton a più getti ( 4 ) ,
eccezionalmente munita di tubo di scarico “ in aspirazione “, con una
velocità di rotazione di 500 giri / minuto nominali e generatore
asincrono trifase , rigidamente accoppiato , con tensione di generazione
di 400 V e 50 Hz.
Alla portata di progetto di 750 lt / sec corrisponderà una potenza della
turbina di 403,96 Kw, mentre la potenza elettrica ai morsetti del
generatore risulterà pari a 384 Kw ( Potenza massima ).
In considerazione che il massimo rendimento della turbina normalmente
lo si ottiene per un valore del carico tra l’ 80 e 85 % del carico
massimo alla turbina si assegnerà una potenza di 420 Kw ( POTENZA
NOMINALE DELL’ IMPIANTO ).
Al generatore asincrono trifase , con tensione di generazione di 400 V,
si assegnerà analoga potenza di 420 Kw che, in ragione degli usuali
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fattori di potenza ( cos ø ), da luogo ad una potenza apparente di circa
500 Kva.
L’ adozione del generatore di tipo asincrono rende indispensabile
l’ introduzione nel circuito elettrico di generazione di una batteria di
rifasamento della potenza di 250 KVAR.
Il trasformatore elevatore di tensione, sarà ovviamente del tipo trifase ,
isolato a resina, ed avrà potenza apparente di 630 KVA.
Il funzionamento del gruppo turbogeneratore è previsto sia regolato in
automatico con lettura continua della quota di pelo libero nella vasca di
carico della presa di Piè di Casa Vecchia.
Quindi, quando per diminuzioni della portata disponibile del corso
d’ acqua naturale, il pelo libero nella vasca di carico tenderà ad
abbassarsi ,il relativo segnale trasmesso agli apparati di controllo in
centrale determinerà una strozzatura degli iniettori della turbina con
conseguente diminuzione della portata in arrivo, fatto questo che
determina il ripristino del livello nella vasca di carico dello opera di
presa. Il sistema di controllo si azionerà in direzione opposta quando il
livello nella vasca di carico tendesse ad aumentare.
Il collegamento Telematico tra opera di presa e centrale avverrà
mediante apposito cavo per la trasmissione dei segnali con un sistema
di riserva di tipo “ via radio “.
4. COSTO DELL’ IMPIANTO DI CAPRIGLIA
Come osservabile nello specifico elaborato denominato “ Computo
metrico estimativo, considerata l’ IVA eminentemente partita di giro e
quindi esclusa dai conteggi ed ogni altro onere compreso, il costo
complessivo dell’ impianto ammonta ad € 3 050 000,00.
Detta spesa è cosi riepilogabile:
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1. Opera di presa di Piè di Casa Vecchia € 311 037,16
2. Condotta di alimentazione della centrale € 1 321 760,00
3. Fabbricato centrale idroelettrica € 238 400,00
4. Impianti di Centrale € 497 600,00
5. Allacci utenze di rete € 68 000,00
6. Acquisizione di suoli e diritti € 157 135,00
7. Oneri tecnici ed accessori € 231 000,00
8. Imprevisti € 175 607,84
______________
TOTALE € 3 050 000,00
5. VALUTAZIONI ECONOMICO-FINANZIARIE
L’analisi economico finanziaria del progetto è stata condotta avendo in
debita considerazione la normativa vigente a sostegno della produzione
di energia elettrica da fonti alternative rinovabili che prevedono l’
incentivazione per 15 anni a far data dalla prima immissione in rete
dell’ energia prodotta e della tariffa incentivante ora fissata in 0,22
€/ Kwh.
Sulla base di tali assunti normativi si è proceduto con le ipotesi
operative seguenti :
a). L’ iva, per la sua natura, è stata considerata “partita di giro “, quindi
essa non ha avuto alcuna parte nello sviluppo numerico dell’ analisi;
b). A titolo meramente precauzionale , il prezzo di collocazione dell’
energia è stato considerato pari al 95% dell’ attuale tariffa incentivante;
c). Produzione media annua cedibile al Gestore di rete( Enel spa ), per i
primi 15 anni è stata fissata pari a 2,3 Gwh , quindi inferiore di circa
il 6% alla produzione media annua attendibile determinata in sede di
relazione idrologica. Per il secondo quindicennio si è adottato un valore
di produzione media annua di 2,2 Gwh, quindi inferiore, per tener conto
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di non impossibili riassestamenti della concessione di derivazione in
sede di rinnovo della stessa.
d). Tempo di realizzazione dell’ impianto: 15 mesi pari ad anni 1,25;
e). Finanziamento dell’ opera il cui costa, al netto dell’ iva, è stimato
pari ad € 3,05 Ml., per il 20% direttamente con risorse proprie della
società richiedente la concessione e per il restante 80% con il ricorso al
credito bancario a mezzo di un mutuo a tasso fisso con saggio di
interesse pari al 4,8 % ammortizzabile in 15 anni, ovvero nello stesso
periodo di vigenza dell’ incentivazione;
f). vita produttiva dell’ impianto limitata ad anni 30, di cui i primi 15
assistiti dall’ incentivazione;
g). Entrate : ricavi costituiti essenzialmente dai proventi della cessione
dell’ energia al gestore di rete, cessione incentivata per i soli primi 15
anni;
h). Uscite: costi individuati dalle seguenti voci :
- 20 % del costo di costruzione erogato nei primi 2 anni direttamente
dalla committente;
- 15 rate annuali di ammortamento del mutuo a rata costante per la
copertura del’ 80% del costo di costruzione
- costi annuali normalmente crescenti per l’ esercizio e la custodia
dell’ impianto;
- costi annuali di gestione tecnico specialistica, normalmente crescenti
- costi annuali di ordinaria manutenzione;
- costi di manutenzione straordinaria “ non programmabili”;
- costo del canone di concessione periodicamente rivalutato;
- oneri assicurativi periodicamente rivalutati;
- spese generali annualmente crescenti per impatto inflattivo.
Lo sviluppo dei conteggi ha evidenziato che già alla fine del secondo
anno di esercizio i ricavi superano i costi “ pro rata annua “ e che il
flusso finanziario volge al positivo già a metà del quinto annuo di
esercizio e rimane in detto campo per l’ intero rimanente arco di attività
dell’ impianto.
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Complessivamente l’investimento evidenzia una sicura ed elevata
redditività, anche con ogni garanzia per l’ istituto di credito che darà il
proprio sostegno finanziario all’ iniziativa industriale.
6. CONSIDERAZIONI COMPLEMENTARI
In relazione all’ acquisizione dei suoli necessari ad eseguire le strutture
idrauliche ed i fabbricati, nonché all’ occupazione temporanea di aree per
la posa di condotte e quindi all’ imposizione delle relative servitù di
acquedotto, ai sensi della normativa vigente è previsto che assieme all’
assentimento della concessione di derivazione per uso idroelettrico, la
pubblica amministrazione deputata provveda al rilascio della formale
dichiarazione di “ pubblica utilità “ delle opere con contestuale
riconoscimento di urgente ed indifferibile realizzazione delle
medesime, dichiarazione da utilizzarsi nel caso che gli stessi titolari
delle proprietà interessate dall’ esecuzione delle opere e dal tracciato
delle condotte, non siano disponibili al bonario concordamento delle
indennità loro spettanti, per conseguentemente procedere all’ attivazione
del procedimento di occupazione coatta dei suoli interessati.
Per quanto concerne il cronoprogramma delle operazioni, la
realizzazione dei sistemi impiantistici sopra descritti, sotto il profilo
propriamente esecutivo, sconta le seguenti fasi:
a). Messa a punto dei progetti strutturali esecutivi con appalto delle
opere civili e della posa delle condotte, con contemporanea occupazione
dei suoli necessari;
b) avvio della realizzazione delle opere civili ( opere di presa,
fabbricati ) e delle condotte e, solo allorquando il loro avanzamento
avrà assunto carattere di certezza ed irreversibilità, appalto delle
componenti impiantistiche ed elettromeccaniche da realizzare , queste
ultime, presso gli stabilimenti dei costruttori;
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c) fase finale con assemblaggi e montaggi in loco , completamento delle
opere civili, messa in marcia degli impianti con relative prove di
funzionamento e collaudi.
Il programma complessivo delle opere si prevede possa essere
realizzato nell’ arco di mesi 20 dalla data di approvazione , da parte
dell’ organismo competente, della proposta – progetto ai sensi dell’ art. 12
del D.M. 387 / 2003.
Secondo il crono programma illustrato nell’ apposito elaborato grafico
allegato è infatti stimabile che la successione delle operazioni possa
essere sviluppata secondo il seguente calendario:
- Mesi 3 per progettazioni esecutive, occupazione di suoli pubblici
e privati ed appalto delle opere civili;
- Mesi 12 per esecuzioni opere civili, posa delle condotte forzate
in acciaio ed allacciamenti elettrici dei siti ed appalto delle
forniture e dei montaggi impiantistici;
- Mesi 3 per montaggi macchine ed impianti correlati;
- Mesi 1 per avviamento impianti;
- Mesi 1 per prove di funzionamento, collaudi e lavori vari di
completamento e rifinitura.
Comunanza 26 Maggio 2011
Il Progettista
(Dott. Ing. Renato Del Papa)