Metodi di Stima Demografica e Principi Idraulici per la Gestione delle Acque Urbane

formulazioni matematiche per la stima della popolazione futura

La stima della Popolazione Futura può essere espletata con diversi metodi, tra cui:

-uso di curve di crescita teoriche (Approccio Teorico);

-metodo di correlazione;

-metodo dei componenti.

Nella pratica ingegneristica si è soliti ricorrere alle curve di crescita, queste sono relazioni matematiche basate su schemi concettuali semplificati sullo sviluppo della popolazione, la loro espressione generale è ????????????????⁄ = ????(????); in particolare, tra le varie curve di crescita note in letteratura, quelle di maggiore interesse sono caratterizzate dall’avere il termine a secondo membro dell’equazione indipendente dal tempo, queste sono:

-????????/???????? = ????????, legge che descrive la crescita aritmetica;

-????????/???????? = ????????????, legge che descrive la crescita geometrica;

-????????/???????? = ????????(???????? − ????), legge che descrive la crescita rallentata;

-????????/???????? = ????????????(???????? − ????), legge che descrive la crescita logistica.

Meccanismi di formazione delle precipitazioni

L'origine principale delle precipitazioni è il sollevamento dell'aria, che provoca la formazione delle nubi attraverso la condensazione del vapore contenuto nell'atmosfera in minutissime goccioline.

Il sollevamento dell’aria può essere dovuto principalmente:

- da instabilità verticale dell’atmosfera;

- da fattori orografici, quando una corrente d’aria incontra un rilievo nel suo percorso ed è costretta ad innalzarsi per valicarlo;

- al regime dei fronti, che si generano lungo le perturbazioni, quando s’incontrano due masse d’aria con temperatura diversa. Si ha allora innalzamento graduale dell’aria calda al disopra di quella fredda nel fronte caldo, quando è l’aria calda che si muove verso quella fredda, oppure con brusco sollevamento dell’aria calda ad opera di quella fredda nel fronte freddo, quando è l’aria fredda che si muove verso quella calda.

Scolmatori reti unitarie

Solo un quantitativo modesto delle acque di tempo di pioggia può entrare nell’impianto di depurazione; tutto il resto deve essere scaricato direttamente nei corpi idrici ricettori. La separazione tra le portate addotte al depuratore e quelle scaricate direttamente viene eseguita in punti opportuni per mezzo di scolmatori. Si indica con :

Qi la portata nell’immissario, Qd la portata nel derivatore, Qn la portata media di tempo asciutto, Q0 la portata di base al di sotto della quale non deve verificarsi alcuno scarico Q0=mQn, dove il rapporto m è indicato come rapporto di diluzione, Qe la portata scolmata nell’emissario.

Stabilita la portata di base Q0, uno scolmatore ideale dovrebbe:

-non scolmare finché la portata nell’emissario non supera quella di base, ossia Qi<=Q0; Qe=0 e Qd=Qi, per evitare sversamenti frequenti e massicci

-derivare una portata pari a quella di base per qualsiasi valore della portata in arrivo, ossia: Qi>0; Qs=Q0

L’efficienza dello scolmatore viene quindi misurata dal rapporto: Ed=Q0/Qd,max che è pari a 1 nel caso di funzionamento ideale.

Si definisce rapporto di scolmamento la frazione scolmata della massima portata in arrivo: R=Qe,max/Qi,max = (Qi,max-Qd,max)/Qi,max = (Qimax-Q0/Ed)/Qi,max.