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Vasche di prima pioggia

La raccolta e il controllo delle acque inquinate in ambito stradale realizzate con sistemi combinati in corpi terrosi vegetati

Una tematica ormai affermata negli ultimi due decenni nell’ambito delle progettazioni stradali è quella della raccolta e controllo delle acque inquinate derivanti dalla piattaforma stradale. Le principali sostanze inquinanti legate al traffico derivano dall’abrasione del manto stradale, delle gomme, dei ferodi dei freni, da perdite di liquidi, da emissioni di combustioni, da perdite di merci trasportate e da polveri depositate. Sostanze inquinanti non dovute al traffico sono costituite da parti di vegetazione e materiali vari gettati sul manto e/o portati dal vento.

Immagini

  • Vasche di prima pioggia tecnologiche in c.a.
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    Vasche di prima pioggia tecnologiche in c.a.
  • Impianti di prima pioggia conformi alla Norma UNI-EN 858:1
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    Impianti di prima pioggia conformi alla Norma UNI-EN 858:1
  • Le risultanze di realizzazioni di vasche di prima pioggia basate sul principio della filtrazione su corpi terrosi vegetati
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    Le risultanze di realizzazioni di vasche di prima pioggia basate sul principio della filtrazione su corpi terrosi vegetati
  • Le risultanze di realizzazioni di vasche di prima pioggia basate sul principio della filtrazione su corpi terrosi vegetati
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    Le risultanze di realizzazioni di vasche di prima pioggia basate sul principio della filtrazione su corpi terrosi vegetati
  • La variante alla S.S. 38 in Valtellina
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    La variante alla S.S. 38 in Valtellina
  • Lo schema tipo della vasca di filtraggio su corpi terrosi
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    Lo schema tipo della vasca di filtraggio su corpi terrosi
  • Lo schema tipo della vasca di filtraggio su corpi terrosi
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    Lo schema tipo della vasca di filtraggio su corpi terrosi
  • Uno schema di vasca di prima pioggia con sistema tecnico in entrata e seconda vasca di filtrazione su corpi terrosi vegetati
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    Uno schema di vasca di prima pioggia con sistema tecnico in entrata e seconda vasca di filtrazione su corpi terrosi vegetati
  • A Lipsia, la nuova autostrada in costruzione: la vasca di prima pioggia inerbita
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    A Lipsia, la nuova autostrada in costruzione: la vasca di prima pioggia inerbita
  • A Lipsia, la nuova autostrada in costruzione: la vasca di prima pioggia con prima vasca di sedimentazione dei fanghi e seconda vasca di infiltrazione su filtro verticale in corpi terrosi, non tessuti e sabbia
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    A Lipsia, la nuova autostrada in costruzione: la vasca di prima pioggia con prima vasca di sedimentazione dei fanghi e seconda vasca di infiltrazione su filtro verticale in corpi terrosi, non tessuti e sabbia
  • Sul nuovo raccordo autostradale Villesse-Gorizia, le vasche di prima pioggia con vasca di sedimentazione in entrata e setti di filtrazione in inerti
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    Sul nuovo raccordo autostradale Villesse-Gorizia, le vasche di prima pioggia con vasca di sedimentazione in entrata e setti di filtrazione in inerti

Rientra nella problematica anche lo sversamento accidentale di liquidi pericolosi e inquinanti a seguito di incidenti relativi a mezzi di trasporto in cisterna di tali sostanze (onda nera), che pone il quesito del dimensionamento efficace delle vasche di intercettazione.

In Italia le acque di piattaforma stradali delle strade statali, regionali, provinciali e comunali vengono drenate, canalizzate e recapitate nei recettori dei circuiti idrici superficiali o infiltrate in parte nelle opere di canalizzazione in terra realizzate e nelle scarpate a lato delle strade stesse.

Negli ultimi 20 anni, tutte le progettazioni e realizzazioni di infrastrutture stradali di carattere nazionale (strade statali e autostrade) sono invece dotate di vasche di prima pioggia che intercettano e condizionano le acque di sgrondo delle piattaforme stradali, riducendo quindi sensibilmente la quantità di inquinanti recapitati ai recettori naturali o infiltrate nelle falde.

Va precisato che tali impianti non possono essere inclusi nella categoria dei depuratori per il trattamento dei reflui urbani o industriali, mancando specifiche caratteristiche quali-quantitative, e devono invece essere considerati “chiarificatori”.

Le principali funzioni possibili di tali presidi sono:

  • intercettare le acque di dilavamento, in particolare quelle di prima pioggia prima del loro recapito;
  • sedimentare il particolato che contiene buona parte degli inquinanti;
  • disoleare gli oli minerali e le sostanze leggere;
  • filtrare le acque residue;
  • immagazzinare per un determinato periodo di tempo i liquidi pericolosi accidentalmente sversati, in attesa dell’arrivo dei mezzi d’emergenza (Vigili del Fuoco, Protezione Civile).
I criteri di selezione e le scelte tipologiche degli impianti di presidio nell’esperienza tedesca

In Germania esiste un vero e proprio censimento e catasto dei corpi acquiferi vulnerabili, correlati a livello normativo a potenziali problemi infrastrutturali e agli impatti derivanti da acque stradali.

Si considera inoltre la permeabilità dei suoli in funzione della possibilità o meno di realizzare bacini, canali o pozzi di infiltrazione e si realizzano sistemi combinati di sedimentazione, disoleazione e infiltrazione finale.

In caso di suoli impermeabili o presenza di falde superficiali, vengono realizzate vasche o bacini stagni e le acque in uscita vengono recapitate ai recettori superficiali. La Germania ha realizzato in oltre 25 anni centinaia di vasche di prima pioggia in ambito stradale, sia tecnologiche (meccaniche) in calcestruzzo sia riferibili ai principi della fitodepurazione.

Recenti ricerche hanno infatti dimostrato che, nella maggior parte dei casi sottoposti a monitoraggio, le acque in uscita transitavano senza subire alcun significativo abbattimento delle cariche di inquinanti. Le conclusioni di sperimentazioni pluriennali su varie tipologie di sistemi di filtraggio hanno dimostrato la maggior efficacia dei corpi terrosi in asciutto (data la carica batterica presente nei suoli vegetati) combinati con strati meccanici di filtraggio.

Le vasche di prima pioggia con sistemi di filtrazione su corpi terrosi

Questa evoluzione del sistema di filtrazione biologica delle acque di prima pioggia stradali è stata realizzata su vasta scala nella ricostruzione che è stata fatta negli anni 2000 per la nuova rete autostradale nella ex DDR, in cui sono state applicate le più moderne concezioni in senso ambientale.

Vengono combinate le seguenti funzioni:

  • raccolta delle acque di prima pioggia derivanti dalle piattaforme stradali (prima vasca con fondo stagno e/o cementato) e sedimentazione dei fanghi costituiti dal particolato che contiene la maggior parte degli inquinanti chimico-fisici e organici;
  • sifonamento per sfioro e convogliamento delle acque nella seconda vasca costituita da corpi terrosi stratificati (terreno organico, sabbia, non tessuti, ecc.) con funzione di filtro verticale;
  • sgrondo delle acque chiarificate per infiltrazione su litologia drenante (sabbie, ghiaie) o convogliamento ai recapiti superficiali in presenza di litologie impermeabili o di falde affioranti.
L’esperienza francese

La Legge attualmente vigente è quella del 2006 che, pur essendo ancora in vigore, aveva un orizzonte temporale limitato al 2012: si tratta di un insieme di articoli in abrogazione di molte Leggi precedenti ma il testo definitivo ha evidentemente peggiorato il quadro complessivo cosicché molti Dipartimenti francesi, a seguito degli eventi meteoclimatici che si sono susseguiti negli ultimi anni, hanno optato per suggerire Normative specifiche e adottare metodologie diversificate.

La Normativa di riferimento e lo stato dell’arte in Italia

Così come in Francia anche in Italia tutta la precedente Normativa esistente è stata abrogata con l’introduzione del D.Lgs. 3 Aprile 2006, n° 152.

Alla luce del dissesto idrogeologico complessivo viene da chiedersi se si sia trattato di un provvedimento migliorativo.

Si evince una mancanza di Normative di indirizzo specifiche, cosa che purtroppo offre la possibilità di interpretazioni piuttosto soggettive delle problematiche in oggetto. In Italia il sistema di smaltimento delle acque, in accordo con gli strumenti legislativi vigenti, viene solitamente così predisposto:

  • tratti in rilevato: introduzione di canalette ad embrice lungo le scarpate; fossi di guardia disperdenti alla base delle scarpate;
  • tratti in trincea: raccolta delle acque mediante sistema di cunette con caditoia e condotte; convogliamento a una vasca di laminazione e prima pioggia; drenaggio delle acque di seconda pioggia e di prima pioggia, negli strati superficiali del suolo parte mediante pozzi disperdenti in linea e parte mediante uno scarico diretto nei torrenti.
Le acque di prima pioggia

L’apertura del primo tronco della nuova variante alla S.S. 38 in Valtellina ha visto la realizzazione di un’imponente rete di fognature connessa a 22 impianti di trattamento delle acque di differenti dimensioni e capacità, che separano le acque dagli inquinanti prima di essere scaricate nei fossi e nelle rogge esistenti.

Qualora si verificassero degli sversamenti accidentali verrebbe automaticamente aperta una valvola a solenoide che convoglierebbe gli inquinanti in vasche di accumulo da 45 m3 ciascuna.

I primi interventi

In Italia i primi presidi idraulici a lato strada con funzione di vasche di sicurezza e di prima pioggia furono realizzate a fine anni Ottanta in concomitanza della realizzazione dei Lotti III e IV della superstrada di collegamento Monfalcone-Lisert-valico di Fernetti -Trieste in territorio carsico.

L’esperienza ormai venticinquennale di esercizio si ritiene positiva almeno sul piano della funzione di sicurezza (onda nera) poiché l’incidentalità del tracciato è stata ridotta massicciamente a causa delle caratteristiche autostradali del tronco in oggetto ed è diminuito ovviamente anche il numero degli incidenti e contenute le conseguenze.

La situazione attuale

A parte tale episodio pionieristico, risale ai primi anni Novanta la presa di coscienza della problematica, sollevata dalla Commissione VIA del Ministero dell’Ambiente, nell’ambito delle principali istruttorie di grandi progettazioni stradali sottoposte a valutazioni di impatto.

L’argomento ha evidente dignità di collocazione nell’ambito del grosso capitolo delle opere di mitigazione degli impatti prodotti dalla realizzazione e gestione delle infrastrutture viarie. Da allora tutte le principali infrastrutture stradali sottoposte a procedura di VIA sono state progettate con sistemi di vasche di prima pioggia per evitare lo spargimento nell’ambiente delle acque di piattaforma.

L’attuale orientamento dei proponenti (ANAS SpA, Autostrade per l’Italia SpA) sembra favorire le vasche in calcestruzzo con processo meccanico di sedimentazione con setti per la disoleazione, anche per le loro dimensioni contenute, migliori opportunità di collocazione (sotto i viadotti, a lato strada) e la facile manutenzione periodica. Alcuni progetti comprendono la realizzazione di ecosistemi filtro da alimentare con le acque in uscita dei sedimentatori.

È prevalso in assoluto il principio che sistemi semplificati e con procedimenti passivi siano preferibili a sistemi sofisticati di complessa operatività e possibile malfunzionamento per carente gestione e collaudo periodico.

La proposta di vasche di prima pioggia combinate

In alcune recenti progettazioni sono state inserite tipologie di vasche di prima pioggia mista che combinano le tradizionali vasche di sedimentazione in cls già utilizzate normalmente in ambito stradale in Italia, con vasche in corpo terroso a secco mutuate dall’esperienza tedesca.

Si tratta di vasche in terra realizzate secondo la tipologia dei corpi terrosi disposti a filtro verticale già descritti precedentemente.

Le migliorie introdotte sono:

  • depurazione delle acque in uscita dalle vasche meccaniche di sedimentazione anche in caso di scarsa manutenzione o eventi accidentali;
  • abbattimento delle cariche batteriche e filtraggio e intrappolamento degli inquinanti chimico-fisici residui;
  • facile realizzabilità utilizzando superfici comunque rientranti nelle aree di esproprio (sottoviadotti, aree intercluse, aree di svincolo);
  • costi relativamente bassi di realizzazione e riduzione dei costi di manutenzione;
  • aumento della dotazione verde tramite l’impiego di semine e piantagioni di specie idonee alle condizioni di presenza periodica di acqua e con provata funzione di assorbimento radicale di inquinanti (salici);
  • miglioramento delle funzioni microbiologiche del suolo tramite l’aggiunta di ammendanti a base di batteri e micorrize;
  • segregazione del carbonio da parte delle piante e del suolo organico.
Il caso delle vasche di prima pioggia nel nuovo collegamento Villesse-Gorizia

Quale esempio virtuoso di vasche di prima pioggia in ambito stradale realizzate recentemente secondo i principi sopra esposti, si cita la nuova Autostrada A34 Villesse-Gorizia ad opera di Autovie Venete SpA.

Conclusioni

In Italia la progettazione e la realizzazione di presidi idraulici e biotecnici di intercettazione e di condizionamento delle acque di piattaforma stradale è soltanto agli inizi e mancano quasi completamente osservazioni su impianti realizzati.

L’esame di esperienze di oltre 20 anni di attuazioni attuate nell’Europa Centro-settentrionale (Germania, Svizzera, Austria) è di notevole aiuto, ma deve essere analizzata una casistica sulla sperimentazione nella realtà italiana, date le diverse condizioni territoriali, urbanistiche, geomorfologiche, pedoclimatiche, ecologiche ed ambientali in genere; si evidenzia come debbano essere in tal senso progettati e realizzati sistemi di presidi idraulici e vasche di prima pioggia nell’ambito delle grandi progettazioni stradali in corso di realizzazione, sulla base delle metodologie ormai sperimentate all’estero.

Nell’ambito di tali progettazioni deve/devono essere:

  • data priorità all’utilizzo di sistemi biotecnici riferiti all’ingegneria naturalistica (fitodepurazione, ecosistemi filtro dei corpi terrosi), visto il contributo determinante dato dai processi biologici alle funzioni di purificazione delle acque nonché di garanzia supplementare in caso di entrata in funzione dei by-pass di troppo pieno;
  • urgentemente varati in parallelo specifici aggiornamenti normativi in merito a tali presidi al momento non previsti dalle Norme di riferimento più pertinenti (citate) ma non specifiche. Va precisata la natura particolare di questi impianti di intercettazione che non sono assimilabili alla categoria dei depuratori;
  • stabiliti i valori soglia di riferimento dei volumi di traffico;

stimolato il recepimento della problematica a livello normativo regionale con il censimento degli acquiferi vulnerabili e la fissazione dei valori di riferimento pluviometrici, idrologici e idraulici.

Le vasche di laminazione previste a servizio degli insediamenti, andranno realizzate preferibilmente con modalità naturalistiche, in modo che gli invasi si integrino quanto più nella morfologia del suolo e che acquistino una valenza ecologica.

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