Gestione delle acque piovane

Di solito in natura solamente una piccola parte delle acque piovane defluisce superficialmente.
La maggior parte dell’acqua evapora o viene assorbita dallo strato superficiale del suolo dove poi s’infiltra contribuendo all’alimentazione della falda acquifera. Questo insieme di fenomeni costituisce il ciclo dell’acqua in condizioni naturali. Si calcola che nel caso di superfici non pavimentate, con copertura vegetale, il deflusso superficiale è, di regola, compreso fra lo 0% ed il 20% del totale della precipitazione.
Nel caso invece di superfici impermeabilizzate, come ad es. tetti, pavimentazioni in asfalto o calcestruzzo, defluisce superficialmente oltre il 90% della pioggia. Rimane dunque un’aliquota minima d’evaporazione e d’alimentazione della falda. Si parla pertanto di un ciclo dell’acqua nelle aree impermeabilizzate.
Lo schema seguente mette a confronto il ciclo dell’acqua nel caso di superfici non impermeabilizzate con quello di superfici impermeabilizzate.

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La gestione sostenibile delle acque piovane comporta evidenti vantaggi:

    • • il ciclo naturale dell’acqua può essere mantenuto quasi inalterato oppure essere ristabilito;
    • • la qualità di vita nelle zone urbanizzate può essere influenzata positivamente.

La gestione sostenibile comprende un insieme di possibili interventi dalla cui combinazione possono emergere – in dipendenza dalle rispettive esigenze e dalle condizioni locali – scenari particolari di gestione.
Segue la presentazione dei principi chiave della gestione integrata con descrizione della loro realizzabilità tecnica.
I principi chiave sono:
1) contenere i deflussi delle acque piovane
2) recupero ed utilizzo delle acque piovane
3) infiltrazione delle acque piovane
4) immissione delle acque piovane in acque superficiali

1 ) Contenere i deflussi delle acque meteoriche

1 a) Pavimentazioni permeabili
E’ possibile evitare o ridurre l’impermeabilizzazione del suolo impiegando pavimentazioni permeabili, soprattutto quando l’uso delle superfici non necessita di rivestimenti molto resistenti. Ormai sono disponibili per molti impieghi idonei materiali permeabili per la pavimentazione delle superfici. Deve però essere verificato che il sottofondo e il sottosuolo abbiano una permeabilità sufficiente.
Le pavimentazioni permeabili sono particolarmente indicate per cortili, spiazzi, stradine, piste pedonali e ciclabili, strade d’accesso e parcheggi.
L’impiego di pavimentazioni permeabili non va limitato alle nuove costruzioni. In caso di risanamenti, manutenzioni o ampliamenti si può ottenere una ripermeabilizzazione del suolo sostituendo rivestimenti impermeabili come ad es. asfalto, calcestruzzo o lastricati con giunti cementati con pavimentazioni permeabili.
Possono essere impiegate ad es. le seguenti pavimentazioni permeabili. Sono da preferire le pavimentazioni inerbite rispetto a quelle non inerbite poiché consentono una migliore depurazione delle acque meteoriche.

1 b) Tetti verdi
I tetti verdi forniscono un utile contributo per mantenere il ciclo naturale dell’acqua. A seconda della stratigrafia del tetto verde si possono trattenere fra il 30 ed il 90% delle acque meteoriche.
Considerato l’effetto depurativo del verde pensile, l’acqua meteorica in eccesso può essere immessa senza problemi in un impianto d’infiltrazione oppure in una canalizzazione. Il verde pensile inoltre comporta ancora ulteriori vantaggi.
Vantaggi di tetti verdi:

    • • laminazione, evaporazione e depurazione delle acque meteoriche;
    • • miglioramento dell’isolamento termico;
    • • miglioramento del microclima;
    • • assorbimento e filtraggio delle polveri atmosferiche;
    • • miglioramento della qualità della vita e della qualità del lavoro.

2) Recupero ed utilizzo delle acque meteoriche

Risparmiare acqua potabile utilizzando acqua meteorica
In Alto Adige il consumo giornaliero d’acqua potabile dei nuclei familiari è ca. pari a 150 litri per persona. Di questi ca. 45 litri sono consumati negli sciacquoni dei servizi igienici. Per la cura del corpo (bagno, doccia) si utilizzano ca. 45 litri. Per cucinare e bere servono ca. 20 litri. La lavatrice consuma ca. 15 litri. Per lavare le stoviglie il consumo d’acqua è di ca. 10 litri. Per l’irrigazione d’orti e giardini si può ipotizzare un consumo medio di ca. 12 litri, per lavori di pulizia servono ca. 3 litri. La raccolta e l’utilizzo dell’acqua meteorica consentono un risparmio d’acqua potabile pregiata. L’acqua meteorica è adatta soprattutto per innaffiare il verde e per gli sciacquoni dei servizi igienici. Inoltre è utilizzabile per la lavatrice, per la pulizia della casa o come acqua di raffreddamento. In questo modo sarebbe possibile utilizzare ca. 75 litri d’acqua meteorica per persona al giorno al posto d’altrettanta acqua potabile. Così si ha un risparmio d’acqua potabile che può raggiungere il 50%.

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Componenti di un impianto di recupero ed utilizzo delle acque meteoriche
Generalmente vengono raccolte solamente le acque dei tetti. Alcune tipologie di copertura non sono però del tutto idonee per la raccolta e l’utilizzo a scopo irriguo (ad es. coperture in rame, zinco o piombo, senza trattamenti protettivi). Per un recupero a basso costo può essere sufficiente un piccolo serbatoio per la raccolta delle acque meteoriche, ma quest’applicazione è limitata all’utilizzo a scopo irriguo a causa della mancanza di filtro e pompa. Ormai sul mercato molte ditte offrono una vasta gamma di sistemi modulari “chiavi in mano”. Un impianto d’utilizzo dell’acqua meteorica è costituito dai seguenti componenti base:

    • • serbatoio
    • • filtro
    • • pompa
    • • integrazione con acqua potabile e seconda rete di condotte
    • • scarico di troppo pieno

Serbatoio
I serbatoi per l’acqua meteorica ne permettono l’accumulo e la decantazione. Generalmente sono realizzati in calcestruzzo o in materiale plastico e possono essere collocati fuori terra, in cantina o interrati in modo da garantire un’adeguata protezione dell’acqua accumulata dagli effetti del calore, del gelo e della luce. Il serbatoio dovrebbe avere una capacità d’accumulo di 20- 50 litri per metro quadrato di tetto in funzione della piovosità del luogo; per un tetto di 100 m2 il serbatoio dovrà avere una capacità di ca. 2.000-5.000 litri. Il volume d’acqua del serbatoio dovrà bastare per un periodo senza piogge di tre settimane. Quasi tutti i costruttori forniscono sui loro siti internet il dimensionamento corretto del serbatoio in base alla normativa sull’utilizzo dell’acqua meteorica DIN 1989.
Filtro
Il filtro separa le particelle sospese dall’acqua meteorica. I filtri possono essere installati direttamente nel pluviale, nel serbatoio oppure in una centralina di filtraggio. Sono preferibili i filtri autopulenti installati a monte del serbatoio.
Pompa
La pompa garantisce continuamente una pressione sufficiente presso i diversi utilizzi. Vengono impiegate prevalentemente pompe centrifughe.
Integrazione con acqua potabile e seconda rete di condotte
Per il trasporto dell’acqua meteorica ai vari utilizzi è necessaria una seconda rete dedicata all’acqua meteorica, che deve essere rigorosamente separata dalla rete dell’acqua potabile. Tutte le condotte dell’acqua meteorica devono essere ben segnalate per evitare scambi di condotte durante lavori di risanamento o ristrutturazione.
Inoltre ad ogni rubinetto d’acqua meteorica dovrà essere affissa una targhetta riportante “acqua non potabile”. I rubinetti devono anche essere dotati di manopola asportabile affinché bambini o estranei non bevano inavvertitamente l’acqua meteorica. Un impianto d’utilizzo dell’acqua meteorica non garantisce il totale approvvigionamento idrico della seconda rete e quindi è necessario prevedere l’integrazione con acqua potabile.
Scarico di troppo pieno
In caso di piogge intense il serbatoio si riempie rapidamente, l’acqua in eccesso dovrebbe preferibilmente essere smaltita collegando la condotta di scarico di troppo pieno ad un fosso (depressione del terreno) d’infiltrazione, ad un pozzo perdente o ad una trincea d’infiltrazione. Quando queste soluzioni non sono attuabili lo scarico di troppo pieno può essere collegato
alla fognatura mista o alla fognatura delle acque meteoriche. In ogni caso, lo sbocco del troppo pieno deve essere protetto con una rete per evitare l’ingresso di piccoli animali come ad es. topi. Il troppo pieno collegato alla fognatura deve essere provvisto di un sifone affinché i gas fognari non risalgano al serbatoio.
Il sifone consiste in un pezzo di tubo piegato a forma di U nel quale rimane sempre acqua. Per escludere il ritorno d’acqua dalla fognatura piovana o mista deve essere installata una valvola di non ritorno a seconda della quota del troppo pieno. La valvola permette il passaggio dell’acqua solamente verso la fognatura ed impedisce invece il flusso in direzione contraria.

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3) Infiltrazione delle acque meteoriche

Presupposti per l’infiltrazione La progettazione degli impianti d’infiltrazione deve tener conto soprattutto delle condizioni locali e dell’eventuale inquinamento delle acque meteoriche. Il suolo deve avere una permeabilità sufficiente. Deve essere garantito uno spessore di filtrazione almeno pari a 1 m prima che le acque raggiungano il livello medio massimo della falda acquifera (valore medio dei valori massimi relativi a più anni).
La realizzazione degli impianti per l’infiltrazione delle acque meteoriche è vietata nelle zone di tutela dell’acqua potabile I e nei siti inquinati.
Nelle zone di tutela dell’acqua potabile II l’infiltrazione è consentita ma è soggetta a particolari restrizioni. Inoltre in alcuni casi è necessario mantenere una distanza di sicurezza da edifici vicini aventi muri interrati non impermeabilizzati. Il dimensionamento degli impianti d’infiltrazione deve avvenire secondo normative tecniche riconosciute, come ad es. la norma Arbeitsblatt DVA-A 138.

Realizzabilità tecnica
Esistono diverse possibilità tecniche per realizzare impianti d’infiltrazione per acque meteoriche. Si distingue tra impianti d’infiltrazione superficiale e impianti sotterranei d’infiltrazione. L’infiltrazione superficiale avviene tramite
immissione superficiale delle acque meteoriche in superfici piane, in fossi o in bacini. In questi casi di regola l’infiltrazione avviene attraverso uno strato superficiale di terreno organico rinverdito (terreno rinverdito) che assicura
una buona depurazione delle acque meteoriche.
Per questo motivo dovrebbero essere impiegati, quanto possibile, sistemi d’infiltrazione superficiale attraverso terreno rinverdito.
Nei sistemi sotterranei d’infiltrazione l’acqua meteorica viene immessa in trincee d’infiltrazione o in pozzi perdenti. Questi sistemi hanno il vantaggio di avere un minore fabbisogno di superficie filtrante, però si perdono quasi tutti gli effetti depurativi perché non viene attraversato lo strato superficiale del terreno. Per questo motivo questi sistemi dovrebbero essere impiegati solamente per acque meteoriche poco inquinate, altrimenti dovrebbe essere previsto un pretrattamento delle stesse. Inoltre possono essere realizzati sistemi combinati d’infiltrazione accoppiando i sistemi d’infiltrazione superficiale ai sistemi sotterranei d’infiltrazione. Si possono ad esempio realizzare fossi di dispersione con sottostanti trincee d’infiltrazione.

4) Immissione delle acque meteoriche in acque superficiali

Inquinamento delle acque meteoriche
L’acqua meteorica subisce un primo inquinamento già nell’atmosfera, caricandosi di sostanze inquinanti presenti in essa. Il grado d’inquinamento può variare molto a seconda del luogo e della stagione. Il maggiore inquinamento è però dato dalle sostanze inquinanti presenti sulle superfici che vengono poi dilavate dalla pioggia. Il conseguente inquinamento delle acque meteoriche dipende in misura preponderante dall’uso delle superfici dilavate. In generale le acque di prima pioggia risultano più inquinate rispetto alle successive acque di pioggia.

Immissione d’acque meteoriche solamente dove tecnicamente necessario
L’immissione delle acque meteoriche nelle acque superficiali dovrebbe, in linea generale, essere limitata al caso delle acque meteoriche con un grado d’inquinamento considerevole. In tutti gli altri casi, l’immissione in acque superficiali dovrebbe avvenire solamente in casi eccezionali e alle seguenti condizioni:

    • • sono state considerate tutte le possibilità per contenere il deflusso di acque meteoriche;
    • • non è possibile il recupero e l’utilizzo delle acque meteoriche (ad es. per le acque meteoriche stradali);
    • • l’infiltrazione delle acque meteoriche non è realizzabile tecnicamente oppure non è sufficiente.

Seguendo questi principi si può ottenere un carico idraulico sensibilmente inferiore sulle reti fognarie e nel caso di nuove reti possono essere sufficienti fognature di dimensioni più ridotte.

Immissione d’acque meteoriche come misura integrativa
Il troppo pieno di tetti verdi, serbatoi per acque meteoriche e in alcuni casi anche d’impianti d’infiltrazione, può di regola essere immesso in acque superficiali senza problemi e senza pretrattamenti.

Interventi di ritenzione
In alcuni casi, secondo le condizioni locali, possono risultare utili opere per la ritenzione. Si tratta di opere per lo stoccaggio delle acque meteoriche che poi defluiscono lentamente e quindi con una portata ridotta. Così ne risulta
un carico idraulico inferiore per il corso d’acqua.

Pretrattamenti
Prima dell’infiltrazione, oppure prima dell’immissione in acque superficiali, le acque meteoriche vanno sottoposte ad un eventuale pretrattamento in relazione al grado d’inquinamento. Le acque meteoriche vengono depurate principalmente tramite pretrattamenti fisici, biologici o combinati.
Nel caso dei pretrattamenti fisici le sostanze inquinanti pesanti si depositano sul fondo, nei cosiddetti manufatti di sedimentazione. Questi impianti possono inoltre essere dotati di dispositivi per trattenere anche le sostanze più leggere dell’acqua come ad es. olio o benzina (separatore di fluidi leggeri).
Se sono necessari trattamenti di depurazione più spinti possono essere realizzati impianti di depurazione per le acque meteoriche. Questi manufatti hanno un fabbisogno maggiore di superficie e soprattutto un fabbisogno di manutenzione più elevato.
Nel caso dei pretrattamenti biologici le acque meteoriche vengono depurate tramite il passaggio attraverso uno strato di suolo rinverdito ed ev. vegetato con piante. Per questo motivo, questa tipologia d’impianto è denominata
“suolo o terra filtrante”. Possono essere raggiunti rendimenti depurativi molto buoni.

Tratto da:
Linee guida per la gestione sostenibile delle acque meteoriche
Provincia Autonoma di Bolzano

Per gentile concessione di IRIDRA