Sintesi non tecnica
1
INDICE
1
PREMESSA............................................................................................................pag. 2
2
DISPONIBILITA' DEI SITI.......................................................................................pag. 5
3
NOTIZIE STORICHE.............................................................................................. pag. 6
4
REGIME IDROLOGICO DEL CORSO D'ACQUA................................................ pag. 18
5
CALCOLO DEL DEFLUSSO MINIMO VITALE.................................................... pag. 31
6
CURVA DI UTILIZZAZIONE DELL'IMPIANTO E STIME DI PRODUZIONE........ pag. 35
7
DESCRIZIONE DELLE OPERE......................................................... ................. pag. 47
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1 - PREMESSA
L'impianto idroelettrico in progetto vede come proponente la società:
Immobiliare Lanificio Maurizio Sella S.p.A.
Gruppo Banca Sella
Piazza Gaudenzio Sella, 1
13900 BIELLA
C.F. 02942540150 p.iva 01273550028
Capitale sociale Euro 19.500.000,00
Iscritta al n°8493 registro Imprese – C.C.I.A.A. di Biella
Società soggetta alla direzione e coordinamento di Banca Sella Holding S.p.A.
Essa ha una capacità finanziaria tale da poter offrire ampie garanzie economiche per assicurare
l’effettiva realizzazione dell’impianto e la rimessa in pristino dello stato dei luoghi a seguito della
dismissione dell’impianto.
Il progetto prevede la realizzazione di un impianto idroelettrico ad acqua fluente, con l'installazione
di due distinte turbine, poste in successione l'una rispetto all'altra, che permettono di sfruttare la
stessa portata d'acqua derivata nei due salti geodetici disponibili.
La derivazione avviene dal torrente Cervo, in Comue di Biella, nella stessa posizione in cui era
presente la storica traversa ad arco in calcestruzzo (cosiddetta “diga Maddalena”) che in passato
permetteva di prelevare acqua su entrambe le sponde, posta a metà tra la confluenza dei torrenti
Cervo e Oropa e il Ponte della Maddalena, realizzando una nuova opera di presa dotata di paratoia
gonfiabile con scudo metallico di protezione ad abbattimento automatico.
Come opere di adduzione vengono utilizzati, in buona parte, gli antichi manufatti che già
storicamente convogliavano l'acqua verso gli sfruttamenti per produzione di forza motrice, con
attenti e puntuali interventi di recupero.
Relativamente a questo aspetto, la proprietà, oltre alla finalità di produrre energia da fonte
rinnovabile, intende raggiungere, con questo progetto, l'importante e ambizioso obiettivo di
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recuperare l'antica roggia e gli storici manufatti che consentivano di distribuire l'acqua alle varie
utenze, testimonianze di "archeologia industriale" di grande valore, riconosciute tali anche dalla
Soprintendenza per i Beni Ambientali e Architettonici con l'istituzione del proprio vincolo nel 1988,
dando, in questo modo, completezza agli interventi di riqualificazione dell'intera area che sono già
stati realizzati.
La proposta deve essere dunque inquadrata e valutata in questo contesto particolare che conferisce
all'investimento un valore aggiunto: con interventi relativamente contenuti, all'intero complesso di
proprietà potrà essere restituita sia la funzione produttiva sia quella architettonica e documentale
legata al recupero degli antichi percorsi d'acqua.
I canali ed i manufatti preesistenti, che vengono riutilizzati nel nuovo impianto, erano dimensionati
rispetto alla portata massima dell'antica concessione, pari a 1600 l/s. Questo valore diventa
necessariamente anche la portata massima derivabile del nuovo progetto.
Di seguito si riportano i principali parametri dell'impianto.
Qmax = 1600 l/s
Qmedia annua = 730,23 l/s
D.M.V. base = 720 l/s
CENTRALE 1:
Salto lordo (max) = 6,55 m
Pnominale (media) = 46,9 kW
Pmax (effettiva) = 81,4 kW
Eannua (effettiva) = 321726 kWh
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CENTRALE 2:
Salto lordo (max) = 13,50 m
Pnominale (media) = 96,7 kW
Pmax (effettiva) = 164,2 kW
Eannua (effettiva) = 654776 kWh
COMPLESSIVAMENTE:
Pnominale (media) = 143,6 kW
Pmax (effettiva) = 245,6 kW
Eannua (effettiva) = 976502 kWh
Il progetto è già stato assoggettato alla fase di Verifica della procedura di V.I.A. e la Provincia di
Biella, con D.D. n. 1953 del 15/11/52013 ha ritenuto di sottoporlo alla successiva fase di
Valutazione.
L'attuale documentazione tecnica viene, dunque, presentata per il giudizio di compatibilità
ambientale nel procedimento di V.I.A. (Fase di valutazione), ai sensi dell’art.12 L.R. 14.12.1998 n.
40, e, contestualmente, per il rilascio dell'autorizzazione unica, ai sensi dell’art. 12 D.Lgs. 387/03 e
s.m.i., oltre che per l'ottenimento della concessione di derivazione, ai sensi del D.P.G.R. 29 Luglio
2003 n. 10/R: essa contiene le integrazioni e gli approfondimenti tecnici che sono stati richiesti
durante l'istruttoria della fase di Verifica e riportati nella stessa Determina provinciale.
INQUADRAMENTO NORMATIVO E PIANIFICAZIONE TERRITORIALE
Si rimanda alla Relazione ambientale (Elaborato A13) e all'elaborato A19 "Aspetti urbanistici".
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2 - DISPONIBILITÀ DEI SITI
Tutte le nuove opere in progetto insistono su terreni di proprietà del proponente, fatto salvo,
naturalmente la traversa di derivazione che è su sedime demaniale.
Anche i manufatti esistenti che vengono interessati da interventi di adeguamento o ripristino sono
di proprietà, ad eccezione del canale di adduzione e della la vasca di carico della centrale 1 che sono
collocati nell'edificio di proprietà Ponte della Maddalena spa, ma che rientrano comunque nella
disponibilità del proponente in virtù della Convenzione Boussù - Sella del 23/03/1923 (rogito
Notaio Ernesto Ramella) che fu stipulata in occasione della realizzazione della galleria in roccia (si
rimanda al successivo capitolo "Notizie storiche") e che si allega integralmente in calce alla
relazione tecnica particolareggiata.
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3 - NOTIZIE STORICHE
Considerato il valore storico delle aree interessate dall'impianto e le caratteristiche dello stesso
progetto, che, inserendosi nell'ambito della riqualificazione dell'intero complesso ex Lanificio Sella,
intende valorizzare gli antichi manufatti che convogliavano l'acqua per produrre forza motrice, è
opportuno fornire alcune notizie storiche a riguardo.
Le antiche "vie d'acqua" sono, peraltro, esplicito riferimento del vincolo istituito nel 1988 dalla
Soprintendenza per i Beni Ambientali e Architettonici sull'intera area compresa fra i due ponti
(Maddalena e Chiavazza), il torrente Cervo e la Via C. Sella, di cui si riportano di seguito i
documenti istitutivi.
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Figura 3.1 - Vincolo Soprintendenza
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Figura 3.2 - Vincolo Soprintendenza - Relazione storica
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Figura 3.3 - Vincolo Soprintendenza - Cartografia
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La ricostruzione della storia delle antiche derivazioni d'acqua che interessavano i terreni e i
fabbricati di proprietà del proponente è desunta dalla relazione del 1920 firmata dall'ing. Luigi
Cucco e vistata dal Consiglio Superiore dei LL.PP. il 15/01/1934.
Figura 3.4 - Planimetria del 1873 con indicazione della diga a valle del ponte della Maddalena
Nella ricostruzione storica della antica Roggia Molinaria di Chiavazza, si fa riferimento ad una diga
stabile formata da travi in legno (orizzontali e verticali ancorate in roccia sul fondo e con chiavarde
al lati) posta a valle del ponte della Maddalena (Figura 4.1) le cui acque derivate attraversano in un
primo tratto i fondi di proprietà Gaudenzio Sella (dal 1910 proprietario a seguito divisione con
Maurizio Sella) ivi alimentando una ruota idraulica con un salto di 5 metri. (Figure 4.2 e 4.3 profilo
e planimetria).
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Figura 3.5 - Profilo del 1882
Il successivo canale di scarico prosegue fino ai termini della proprietà Maurizio Sella, dove è situato
un partitore che divide le acque in due parti a favore rispettivamente di Maurizio Sella e del
Comune di Chiavazza.
La ruota Maurizio Sella è alimentata dal partitore, quindi solo per una quota di competenza rispetto
alla portata complessivamente derivata, e restituisce le acque a monte del ponte di Chiavazza dopo
un salto di 7 metri su ruota (è il luogo in cui è prevista dal nuovo progetto la centrale 2).
La roggia di Chiavazza alimenta in successione due lavanderie, il mulino Roberto Mosca (con una
ruota di diametro 5 metri) e, infine, provvede ad irrigare i campi di Chiavazza.
L'acqua prelevata dalla Roggia Molinaria, tiene conto che a monte del ponte della Maddalena,
all'altezza della presa del Lanificio Boussù esiste una "diga" che suddivide la portata del T.Cervo in
due parti uguali, una per gli utenti della sponda destra ed una per quelli della sponda sinistra,
ciascuna valutata in 1500 l/s.
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Figura 3.6 - Planimetria
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La Roggia Molinaria di Chiavazza ha tuttavia origini molto più antiche. Documenti che risalgono al
sedicesimo secolo accennano all'esistenza di testimonianze del 1300.
Da una carta datata 10 maggio 1548 si apprende che il Barone Antonio Mondella sulla sponda
sinistra del Cervo a valle del Ponte della Maddalena, dove possedeva già un mulino (con tre
macine), una pesta da canapa ed una pesta da riso (con una macina ciascuno), aveva già allora
stabilito una cartiera (due batterie con alberi, ruota e maglio). Con tutti questi opifici veniva
utilizzato l'intero salto a monte del partitore, che sarebbe poi passato di proprietà a Gaudenzio Sella.
Lo stesso Mondella possedeva anche una fucina con ruota che utilizzava le acque del ramo destro a
valle del partitore. Questo secondo salto venne venduto dagli eredi del Mondella alla
Congregazione di Oropa nel 1695 che già possedeva ivi un prato sul quale fece costruire un Albergo
di Virtù (filatoio di seta con lanificio).Gli eredi Mondella vendettero il salto di monte (già citato
come Gaudenzio Sella) a Gio Lorenzo Robiolio nel 1795. Nel 1849 le sorelle Camilla e Polissena
Robiolio lo vendettero alla Ditta Maurizio Sella. Nel 1910 la proprietà a monte del partitore passò
all'ing. Gaudenzio Sella.Per quanto riguarda il secondo salto, il Santuario di Oropa vendette filatoio
e lanificio a Gio. Agostino Crolle che a sua volta cedette in due successivi atti del 1835 e del 1836
l'intera proprietà alla stessa Ditta Maurizio Sella.
Nell'agosto 1921, l'anno successivo alla relazione dell'ing. Cucco sullo stato di consistenza della
Roggia Molinaria, una piena distrugge la diga in legno a valle del ponte della Maddalena. Il parziale
scardinamento delle rocce su cui poggiava e a cui era collegata impedirono la ricostruzione nello
stesso sito.
Gaudenzio e Corradino Sella rimediano al disastro facendo progettare e costruire (negli anni 1923 1924) una galleria in roccia che consentisse di prelevare le acque dal T. Cervo direttamente dallo
scarico dell'impianto Lanificio Boussù S.A. assicurando così la prosecuzione dell'attività industriale
e garantendo gli usi di valle, diventando, di fatto, contitolari della derivazione Boussù (Convenzione
Boussù - Sella del 23-03-1923, rogito Notaio Ernesto Ramella).
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Figura 3.7 - Planimetria della derivazione sul T. Cervo e della galleria in roccia
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Gli antichi diritti all'utilizzo dell'acqua, sanciti da istanza di riconoscimento negli anni 20, furono
definitivamente riconosciuti (dopo l'entrata in vigore del Testo Unico sulle Acque Pubbliche ed
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Impianti Elettrici nel 1933) con Disciplinare n° 207 del 11/08/1937 e D.M n° 603 del 10/02/1939.
Il Lanificio Boussù S.A. (oggi Pria - Ponte della Maddalena spa) nel diciannovesimo secolo
approvvigionava energia dal torrente mediante una presa di ripartizione in pietraia mobile derivante
in sponda destra dal T.Cervo (T. Oropa compreso), mentre l'ampliamento dello stesso edificio
Boussù in sponda sinistra si approvvigionava mediante chiusa a semialveo alimentata dalle acque di
infiltrazione e della roggia Chiavazzella. Sistema questo che è stato poi modificato con la cosiddetta
“Diga Maddalena” consistente in una traversa ad arco in piano derivante ugual portata (16 moduli
max ciascuno già richiesti nel 1926-1927) in sinistra e destra.
Fino all'evento del 1921 il ramo sinistro alimentava la sola ruota Buossù S.A. mentre il ramo destro
alimentava il Boussù S.A. e poi, in successione, la conceria Serralunga, il Lanificio Trombetta e
l'opificio F.lli V. ed E. Sella. Dopo la costruzione della galleria, la presa di sinistra divenne
essenziale anche per la proprietà Gaudenzio e Maurizio Sella.
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4 - REGIME IDROLOGICO DEL CORSO D'ACQUA
La sezione di presa del canale della centrale è ubicata lungo il T. Cervo, poco a valle della
confluenza con il T. Oropa, in Comune di Biella, a quota di circa 400 mslm (401,70 quota sommità
traversa di derivazione - parte fissa).
Il bacino idrografico sotteso dalla sezione di presa è rappresentato nella tavola T2 ed è
caratterizzato dai seguenti parametri geometrici:
123.635 km2
52.32 km
superficie:
perimetro:
lunghezza asta:
22.09 km
rapporto di circolarità:
0.57
coefficiente di uniformità:
1.33
rapporto di allungamento:
0.57
quota massima:
2556 m s.l.m.
quota minima:
402 m s.l.m.
quota media:
1296 m s.l.m.
T. CERVO - VALLE T. OROPA
CURVA IPSOGRAFICA
quota (m s.l.m.)
2600
2500
2400
2300
2200
2100
2000
quota max bacino =
2556
1900
1800
1700
1600
1500
1400
1300
1200
1100
1000
900
800
700
600
500
400
300
quota media = 1296
quota min = 402
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100 105 110 115 120 125 130
superficie (km2)
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Ai fini della stima della produzione dell'impianto, il regime idrologico del T. Cervo alla sezione di
presa viene definito elaborando i dati di portata delle stazioni idrometriche più prossime. Ricostruire
il regime idrologico del corso d'acqua da misure reali di portata giornaliera, senza ricorrere a più
aleatori metodi di regionalizzazione, permette di valutare in modo più corretto (e cautelativo)
l'effettiva disponibilità della risorsa idrica, in relazione anche alla presenza, a monte della
derivazione, di prelievi ad uso irriguo e idropotabile senza restituzione.
Differente approccio sarà, invece, utilizzato per la determinazione del deflusso minimo vitale, il cui
valore prescinde dall'eventuale presenza di captazioni che possono ridurre la disponibilità della
risorsa idrica alla sezione di presa.
Le sezioni idrometriche di cui si dispongono i dati giornalieri di livelli e di portata (fonte Arpa
Piemonte) sono quella di Passobreve, in Comune di Sagliano Micca (ponte strada per Oneglie) e di
Vigliano B.se (ponte Vigliano - Candelo), situate rispettivamente a monte e a valle della sezione di
presa.
In particolare, la stazione di Passobreve è posta circa 7 km a monte della sezione di presa e sottende
una bacino di estensione pari a 74,76 km2, mentre quella di Vigliano B.se è ubicata circa 6 km a
valle ed ha un bacino di 131,08 km2.
Le misure disponibili si riferiscono al periodo di osservazione 2003 - 2012. Malgrado non sia
particolarmente ampio, presenta regimi idrologici annui significativamente diversi, tra cui anche il
periodo siccitoso del 2003, per cui può essere considerato un intervallo sufficiente per caratterizzare
l'andamento idrologico medio annuo del T. Cervo, senza timori di sovrastimare i valori di portata.
Alla sezione di presa, il T. Cervo presenta caratteristiche idrologiche molto più affini alla stazione
di Vigliano che a quella di Passobreve: le differenze fra le quote altimetriche risultano più contenute
(73 metri rispetto a Vigliano e quasi 200 metri rispetto a Passobreve), ma, soprattutto, le superfici
dei corrispondenti bacini variano di molto poco (123,63 km2 alla sezione di presa, 131,08 km2 a
Vigliano e 74,76 km2 a Passobreve), essendo presenti nel tratto intermedio solo pochi affluenti di
scarsa rilevanza.
Occorre tuttavia precisare che, nel tratto di corso d'acqua tra la presa e la stazione idrometrica di
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Vigliano, sono presenti una serie di prelievi ad uso irriguo che non restituiscono la portata derivata.
Pertanto, quando sono attive tali derivazioni, la portata istantanea del T. Cervo a Vigliano può
risultare anche sensibilmente minore rispetto alla sezione di presa, non essendo presenti tra le due
sezioni altri apporti idrici significativi.
Talvolta, nei periodi in cui sono attive le derivazioni ad uso irriguo e i deflussi sono particolarmente
basse, la portata rilevata a Vigliano risulta perfino inferiore a quella misurata a Passobreve,
malgrado, nel tratto intermedio, il T. Cervo riceva diversi affluenti, fra cui anche il T. Oropa.
I grafici seguenti mettono a confronto, a titolo di esempio, le portate giornaliere misurate nelle due
stazioni di Passobreve e Vigliano nell'anno 2011; il secondo grafico è un dettaglio del periodo fine
estate - inizio autunno, quando i prelievi ad uso irriguo erano attivi e le portate in alveo
particolarmente basse. E' ben evidente l'inversione della situazione di cui si è parlato.
STAZIONI IDROMETRICHE DI PASSOBREVE E VIGLIANO
CONFRONTO DATI DI PORTATA ANNO 2011
20.00
PASSOBREVE
18.00
VIGLIANO B.SE
16.00
14.00
PORTATA (m3/s)
12.00
10.00
8.00
6.00
4.00
2.00
0.00
01/01/11
01/02/11
01/03/11
01/04/11
01/05/11
01/06/11
01/07/11
01/08/11
01/09/11
01/10/11
01/11/11
01/12/11
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STAZIONI IDROMETRICHE DI PASSOBREVE E VIGLIANO
CONFRONTO DATI DI PORTATA ANNO 2011
DETTAGLIO PERIODO DI MAGRA ESTATE- AUTUNNO
10.00
9.00
PASSOBREVE
VIGLIANO B.SE
8.00
7.00
3
PORTATA (m /s)
6.00
5.00
4.00
3.00
2.00
1.00
0.00
01/07/11
01/08/11
01/09/11
01/10/11
01/11/11
GIORNI
Di seguito sono elencate le derivazioni senza restituzione (comprese anche le utenze di tipo
industriale, di cui non è noto il recapito finale) che, dalle informazioni e dai dati raccolti, risultano
presenti a monte della stazione idrometrica di Vigliano B.se sull'intero bacino idrografico sotteso.
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Di queste, le derivazioni presenti nel tratto compreso fra la stazione idrometrica di Vigliano e la
sezione di presa sono solo cinque, prevalentemente ad uso irriguo, ma hanno un peso piuttosto
rilevante in termini di portata prelevata, essendo la somma dei prelievi massimi di concessione di
circa 2150 l/s, rispetto ai quasi 3000 l/s complessivamente sottratti all'intero bacino.
Il carattere stagionale dei prelievi ad uso irriguo e la loro variabilità in funzione delle reali necessità
dell'agricoltura, rendono estremamente difficoltoso valutarne l'effettiva consistenza durante l'anno.
Il grafico riportato alla pagina precedente, benché si riferisca alla stazione di Passobreve e non alla
sezione di presa, conferma questo aspetto mostrando una variabilità piuttosto elevata, senza un
preciso rapporto, nelle differenze fra le coppie di portata riferite allo stesso giorno.
Alla luce di questi ragionamenti appare evidente che l'utilizzo dei dati della stazione idrometrica di
Vigliano per ricostruire il regime idrologico del T. Cervo alla sezione di presa, in alcuni periodi
dell'anno (stagione irrigua e basse portate) può fornire risultati meno attendibili, in quanto tende a
sottostimare la portata realmente disponibile.
Tuttavia, ai fini della stima della risorsa idrica e quindi della produzione dell'impianto, si ritiene più
corretto riferirsi solo ai dati reali misurati nella stazione idrometrica di Vigliano, operando una
semplice proporzione fra le superfici dei bacini, senza introdurre ulteriori parametri correttivi per
cercare di considerare i prelievi presenti nel tratto intermedio. Sarebbe questo uno sterile esercizio
accademico che non porterebbe in ogni caso a risultati significativi, trattandosi, oltretutto, di un
breve intervallo di basse portate che ha un peso poco rilevante nel calcolo della produzione
complessiva dell'impianto.
La portata disponibile sarà in questo modo stimata con una moderata cautela, che si ritiene corretto
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considerare anche ai fini della sostenibilità dell'impianto dal punto di vista economico.
Per ogni anno di misurazione sono state calcolate le portate giornaliere nella sezione di presa (T.
Cervo a valle della confluenza col T. Oropa) direttamente dai dati della stazione idrometrica di
Vigliano, ricorrendo ad una semplice proporzione fra le superfici dei due bacini sottesi:
SBiella - presa
=
123,63 km2
SViglino
=
131,08 km2
Il grafico seguente rappresenta su scala temporale le portate giornaliere così ottenute, che consente
di apprezzare con immediatezza il regime idrologico annuale del corso d'acqua.
sezione di presa - portate giornaliere anni 2003 - 2012
120
100
portata (m3/s)
80
60
40
20
0
2003
2004
2005
2006
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2007
2008
2009
2010
2011
2012
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Riordinando in modo decrescente i 365 dati giornalieri di ogni anno e facendone la media, si ottiene
la curva di durata delle portate media per il periodo di osservazione, da cui si può ricavare il numero
di giorni teorico in cui è stata presente in alveo una portata uguale o superiore ad un determinato
valore.
La retta di compenso della curva di durata delle portate definisce la portata media annua del corso
d'acqua, corrispondente a 3800 l/s.
sezione di presa
curva di durata delle portate naturali
elaborazione misure stazione idrometrica Vigliano - anni 2003-2012
24
22
20
18
3
portate (m /s)
16
14
12
10
8
6
3
Q media annua = 3,80 m /s
4
2
0
0
50
100
150
200
250
300
350
giorni
I valori caratteristici della curva di durata così ottenuta sono i seguenti:
Q10 = 22,86 m3/s
Q91 = 3,90 m3/s
Q182 = 1,45 m3/s
Q274 = 0,53 m3/s
Q355 = 0,07 m3/s
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Sintesi non tecnica
25
E' interessante confrontare questi valori con i risultati che si ottengono applicando le formule di
regionalizzazione SIMPO.
Q10 = 17,3 m3/s
Q91 = 6,4 m3/s
Q182 = 3,3 m3/s
Q274 = 2,0 m3/s
Q355 = 1,3 m3/s
con
qMEDA = 41,60 l/s km2
Q MEDA = 5,14 m3/s
I valori ottenuti con le formule SIMPO, pur con le approssimazioni proprie dei modelli statistici,
rappresentano in modo piuttosto fedele il regime teorico naturale del corso d'acqua.
E' naturale che nel nostro caso, in cui sono presenti una serie di derivazioni ad uso irriguo, potabile
ed industriale sull'intero bacino, risulta una significativa differenza fra le portate realmente
disponibili e quelle naturali teoriche, fatto salvo i valori più elevati che non risentono di questo
effetto.
Occorre tuttavia ricordare come la curva delle portate disponibili nella sezione di presa sia stata
ricavata dai dati misurati nella stazione idrometrica di Vigliano B.se che, come già precisato,
risultano in parte condizionati dalla presenza, a valle della sezione di presa, delle principali
derivazioni ad uso irriguo dell'intero bacino. Considerando che più di due terzi dei prelievi (in
condizione di massima derivazione) sono presenti nel tratto compreso tra la sezione di presa e la
stazione di Vigliano, le differenze evidenziate dal grafico risultano indubbiamente più marcate
rispetto alla situazione reale.
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Sintesi non tecnica
26
sezione di presa
curva di durata delle portate medie - confronto col metodo SIMPO
24
22
20
18
Q10 (SIMPO)
portate (m3/s)
16
curva di durata rivavata dalle misure di portata
della stazione idrometrica di Vigliano B.se
14
12
10
8
Q91 (SIMPO)
6
4
Q182 (SIMPO)
Q274 (SIMPO)
2
Q355 (SIMPO)
0
0
50
100
150
200
250
300
350
giorni
In quale posizione precisa si collochi l'effettiva curva di durata delle portate del corso d'acqua alla
sezione di presa, fra quella ricavata dai dati di Vigliano e quella ottenuta dalle formule SIMPO, è
estremamente difficile definirlo, considerato che le derivazioni presenti sono condizionate dalle
variabili esigenze di tipo irriguo, oltre che dalle stesse condizioni di portata del corso d'acqua.
A conferma che un peso rilevante in queste differenze è legato alle derivazioni di tipo irriguo, si
riportano di seguito i grafici delle portate medie mensili alla sezione di presa ricavate dai dati di
Vigliano e calcolate con le formule SIMPO, dove si riscontra una differenza molto marcata
principalmente nei mesi di giugno, luglio e agosto, mentre nei mesi di aprile, maggio e novembre si
verifica addirittura la situazione opposta.
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Sintesi non tecnica
27
portata media mensile - sezione di presa
Elaborazione misure stazione idrometrica di Vigliano - anni 2003-2012
10.00
9.00
portata media mensile (mc/s)
8.00
7.00
6.00
5.00
4.00
Q media = 3,80
3.00
2.00
1.00
0.00
G
F
M
A
M
G
L
A
S
O
N
D
S
O
N
D
portata media mensile - sezione di presa
Metodo SIMPO
10.000
9.000
portata media mensile (mc/s)
8.000
7.000
6.000
Q media = 5,144
5.000
4.000
3.000
2.000
1.000
0.000
G
F
M
Mello Rella & Associati - ingegneria -
A
M
G
L
A
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Sintesi non tecnica
28
Come già detto in precedenza, aver applicato un approccio cautelativo alle analisi idrologiche per
stimare l'effettiva disponibilità della risorsa idrica, non può che essere un elemento di maggior
evidenza della sostenibilità economico-finanziaria dell'impianto, fermo restando, naturalmente, che
il calcolo delle portate da rilasciare in alveo dovrà invece considerare il regime teorico naturale del
corso d'acqua, indipendentemente dai prelievi già presenti.
ANNO IDROLOGICO SCARSO
Lo studio delle caratteristiche idrologiche del bacino da utilizzare deve fornire una ricostruzione
accurata del regime delle portate nella sezione di presa (Q media annua, Q medie mensili e curva di
durata delle portate) anche per l'anno idrologico scarso, al netto dei prelievi legittimamente in atto a
monte. Con il termine di anno idrologico scarso si intende quello caratterizzato da portate medie
con frequenza di superamento dell'80%.
Nei grafici e nelle tabelle che seguono sono indicati i valori di portata caratteristici dell'anno
idrologico scarso, riferiti alla sezione di presa, ottenuti dall'analisi statistica della serie storica della
stazione idrometrica di Vigliano Biellese.
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Sintesi non tecnica
29
anno idrologico scarso
portata media mensile - sezione di presa
Elaborazione misure stazione idrometrica di Vigliano - anni 2003-2012
10.00
anno medio
9.00
portata media mensile (mc/s)
anno idrologico scarso
8.00
7.00
6.00
5.00
4.00
Q media annua = 3,80 mc/s (anno medio)
3.00
Q media annua = 2,49 mc/s (anno idrologico scarso)
2.00
1.00
0.00
G
F
G
F
M
M
A
A
M
M
G
L
Q media mensile (mc/s)
G
L
A
A
S
S
O
N
D
O
N
D
Q media annua
(mc/s)
ANNO MEDIO
1.21
1.24
3.02
6.81
9.31
5.41
1.57
1.50
3.50
2.38
6.21
2.71
3.80
ANNO SCARSO
0.73
0.52
0.91
2.90
2.85
0.48
0.24
0.36
0.70
0.53
1.12
0.74
2.49
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Sintesi non tecnica
30
anno idrologico scarso
curva di durata delle portate naturali - sezione di presa
elaborazione misure stazione idrometrica Vigliano - anni 2003-2012
24
22
20
anno scarso
18
anno medio
portate (m3/s)
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0
50
100
150
200
250
300
350
giorni
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Sintesi non tecnica
31
5 - CALCOLO DEL DEFLUSSO MINIMO VITALE
Il Regolamento Regionale n. 8/R del 17 luglio 2007, pubblicato sul Bollettino Ufficiale n. 29 del 19
luglio 2007 ed in vigore dal 4 agosto 2007, contiene le "Disposizioni per la prima attuazione delle
norme in materia di deflusso minimo vitale (Legge regionale 29 dicembre 2000, n. 61)".
Il calcolo del Deflusso Minimo Vitale idrologico e di base vengono condotti secondo i disposti
dell'Allegato A del citato Regolamento Regionale.
Dai calcoli , si ottengono i seguenti risultati:
DMV idrologico = 566 l/s
DMV base = 622 l/s
Si è scelto, anche sulla base dei risultati delle analisi di tipo idrobiologio, a cui si rimanda per ogni
approfondimento, di adottare un valore sensibilmente più elevato di quello che si ottiene dai calcoli
e che la legge consentirebbe di accettare:
DMV base adottato = 720 l/s
Per il tipo di derivazione in oggetto, la norma impone l'applicazione del DMV di base e la
modulazione dei rilasci, in modo da conservare, seppur attenuata, la naturale variabilità del regime
dei deflussi. Il fattore correttivo riguardante la modulazione della portata è applicato secondo le
modalità di calcolo di cui all’allegato C del Regolamento (Modulazione di Tipo A).
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32
Il dispositivo per il rilascio del DMV presente nell'opera di presa è tale da garantire un valore del
parametro X mai inferiore al 20%, situazione particolarmente favorevole dal punto di vista
ambientale.
La portata rilasciata alla sezione di presa, per per Qt > DMV base, soddisfa, pertanto, la seguente
equazione:
Qr = 720 + X% (Qt - 720)
(l/s)
X = 20% per la condizione di massimo prelievo (Qderivata = 1600 l/s)
X > 20% per portate inferiori, variabile in funzione della portata naturale nel corso d'acqua Qt.
Questa variabilità del parametro X è dovuta al fatto che la portata naturale si divide nel canale di
derivazione e nella bocca di rilascio del DMV in modo diverso a seconda delle condizioni di portata
del corso d'acqua, poiché le leggi dell'idraulica che governano il sistema dipendono dal livello
idrico che si instaura a monte della traversa, in base alle caratteristiche geometriche dei manufatti.
Q naturale Q rilsciata Q derivata
3
m /s
0.720
0.800
0.900
1.000
1.100
1.200
1.300
1.400
1.500
1.600
1.700
1.800
1.900
2.000
2.100
2.200
2.300
2.400
2.500
2.600
2.700
2.722
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3
m /s
0.720
0.768
0.790
0.812
0.833
0.854
0.874
0.894
0.914
0.933
0.952
0.970
0.988
1.006
1.023
1.040
1.056
1.072
1.087
1.103
1.117
1.122
3
m /s
0.000
0.032
0.110
0.188
0.267
0.346
0.426
0.506
0.586
0.667
0.748
0.830
0.912
0.994
1.077
1.160
1.244
1.328
1.413
1.497
1.583
1.600
X
%
60
39
33
30
28
27
26
25
24
24
23
23
22
22
22
21
21
21
20
20
20
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Sintesi non tecnica
33
PORTATA DERIVABILE
Le portate derivabili alla sezione di presa si ottengono sottraendo alle portate naturali le portate da
rilasciare secondo il tipo di modulazione sopra descritta.Con riferimento alla curva di durata delle
portate naturali definita al capitolo precedente, si può ricavare la corrispondente curva delle portate
derivabili.
sezione di presa
curva di durata delle portate naturali e delle portate derivabili
18
16
portate naturali
DMV(modulato)
portate derivabili = portate naturali - DMV(modulato)
14
3
portate (m /s)
12
10
8
6
4
2
0
0
50
100
150
200
250
300
350
giorni
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34
In modo del tutto analogo, si ricava la curva di durata delle portate derivabili per l'anno idrologico
scarso.
Anno idrologico scarso - sezione di presa
curva di durata delle portate naturali e delle portate derivabili
18
16
portate naturali
DMV(modulato)
portate derivabili = portate naturali - DMV(modulato)
14
portate (m3/s)
12
10
8
6
4
2
0
0
50
100
150
200
250
300
350
giorni
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35
6 - CURVA DI UTILIZZAZIONE DELL'IMPIANTO E STIME DI
PRODUZIONE
La portata massima di derivazione, in genere, viene scelta in base a valutazioni di carattere tecnico economico a partire dalla curva di durata delle portate derivabili.
Nel caso in esame, invece, i canali e i manufatti già presenti, che si intendono conservare e
recuperare per il loro utilizzo in questo impianto, sono dimensionati rispetto all'antica concessione,
la cui portata massima di derivazione era fissata in 1600 l/s; pertanto l'ambito delle portate derivate
è stato definito in partenza e non è stata esaminata la pluralità delle possibili soluzioni.
Fissando la portata minima di funzionamento della turbina a 1/10 della portata massima, ovvero a
160 l/s, rispetto alla curva di durata delle portata derivabili è possibile definire l'area di utilizzazione
dell'impianto.
curva di utilizzazione delle portate
2.0
1.8
portate utilizzate
portate derivabili
1.6
1.2
3
portate (m /s)
1.4
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
365
355
345
335
325
315
305
295
285
275
265
255
245
235
225
215
205
195
185
175
165
155
145
135
125
115
95
105
85
75
65
55
45
35
25
5
15
0.0
giorni
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36
Secondo la curva di utilizzazione, l'impianto è in grado di funzionare 228 giorni all'anno, di cui 121
giorni con la portata massima di 1600 l/s.
Per l' "anno irdologico scarso" la curva di utilizzazione è la seguente.
Anno idrologico scarso
curva di utilizzazione delle portate
2.0
portate utilizzate
1.8
portate derivabili
1.6
1.2
3
portate (m /s)
1.4
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
365
355
345
335
325
315
305
295
285
275
265
255
245
235
225
215
205
195
185
175
165
155
145
135
125
115
95
105
85
75
65
55
45
35
25
5
15
0.0
giorni
In questa ipotesi l'impianto sarebbe attivo 174 giorni all'anno, con 83 giorni a massimo regime.
CALCOLO DELLA POTENZA NOMINALE DELL'IMPIANTO
Il volume d'acqua turbinato annualmente corrisponde all'area della curva di utilizzazione
dell'impianto; esso è pari a 23.028.673 m3.
Ne consegue che la portata media annua turbinata è di 730,23 l/s, mentre la portata media turbinata
rispetto ai soli giorni di funzionamento dell'impianto è di 1143,93 l/s.
L'impianto utilizza la stessa portata derivata con due distinte turbine Kaplan, in modo da poter
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Sintesi non tecnica
37
sfruttare entrambi i salti già presenti storicamente.
In condizione di massima derivazione la prima centrale ha un salto utile lordo H1 di 6,55 m,
misurato tra il pelo libero nella vasca di carico di monte (401,30 m slm) e il livello nel canale di
restituzione nel giardino (394,75 m slm), essendo installata una turbina a reazione.
Analogamente, la seconda turbina ha un salto utile lordo H2 di 13,50 m, misurato tra il pelo libero
nella vasca di carico in prossimità dell'ingresso del giardino (394,65 m slm) e il livello nel canale di
restituzione al T. Cervo (381,15 m slm).
Pertanto la potenza nominale di ciascuna turbina risulta:
Pnom (1) = 9,81 x Qmedia x H1 = 46,9 kW
Pnom (2) = 9,81 x Qmedia x H2 = 96,7 kW
e la potenza nominale dell'impianto:
Pnom (1+2) = 143,6 kW
STIMA DELLA PRODUZIONE DELL'IMPIANTO
La potenza e l'energia effettivamente prodotti dall'impianto dipendono principalmente dai
rendimenti della turbina
ηt e del generatore ηg e dalle perdite di carico lungo la condotta forzata
∆H, parametri che variano in funzione della portata derivata Q.
La potenza effettiva risulta:
Peffettiva = ηt x ηg x 9,81 x Q x (Hlordo - ∆H)
Anche il salto Hlordo, soprattutto in presenza di salti contenuti, può essere legato alla variazione della
portata derivata. I livelli d'acqua nella vasca di carico e nel canale di restituzione possono infatti
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Sintesi non tecnica
38
variare sia per il reale comportamento idraulico dei canali fugatori nelle diverse condizioni di
funzionamento, sia per determinate impostazioni che possono essere assegnate alle turbine per
variare il livello di carico in diverse situazioni di funzionamento. E' questo il caso della centrale 1,
per la quale il livello nella vasca di carico, fissato alla quota di sfioro di 401,30 m slm in condizione
di massimo prelievo, si deve abbassare progressivamente fino alla quota di 400,90 m slm quando la
portata si riduce a quella minima di funzionamento dell'impianto, essendo la soglia di imbocco del
canale di derivazione a quota 400,93 m slm.
La produzione dell'impianto viene stimata introducendo i risultati dei calcoli idraulici che saranno
presentati in modo più approfondito nei successivi capitoli.
Per quanto riguarda, invece, i rendimento di turbina e generatore, si riporta di seguito la tabella dei
rendimenti delle turbine Kaplan che si prevedono di installare (dati dichiarati dal fornitore):
Opening
%
100
80
60
40
20
Discharge
cub.m/sec
1,60
1,28
0,96
0,64
0,32
eta turbine
%
87,8
90,2
89,9
84,1
73,3
P turbine
kW
187
152
113
71
31
eta gen
%
94,3
94,0
94,5
93,5
91,0
RENDIMENTO COMPLESSIVO TURBINA E GENERATORE ηt x ηg
1.00
0.90
0.80
rendimento
0.70
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
Q/Qn
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Sintesi non tecnica
39
Dai valori di portata giornalieri della curva di durata, è così possibile stimare la produzione effettiva
dell'impianto, sia in termini di potenza che di energia, come risulta dalla tabella e dai grafici
riportati nelle pagine seguenti.
La tabella riporta solo un riassunto dei principali risultati di calcolo, estrapolando dai 365 giorni
solo quelli più significativi.
Il DMV di base (720 l/s) è disponibile in alveo per 255 giorni all'anno, ma, la derivazione è attiva
per un periodo minore, di soli 228 giorni, in quanto deve essere disponibile nella derivazione la
portata minima per il funzionamento della turbina (160 l/s). Per questo stesso motivo, si osserva
che, all'avvio dell'impianto, la portata rilasciata è di 804 l/s, sensibilmente più alta del DMV base e,
fino a quel momento, la presenza dell'impianto non determina alcuna riduzione della portata
naturale. Si potrebbe pertanto asserire che il DMV reale è di 804 l/s, anziché quello teorico di
720, perché questa è la portata minima che viene garantita a valle della presa quando
l'impianto in funzione.
Secondo la curva di durata, l'impianto è in grado di funzionare per 122 giorni a massimo regime con
la portata massima di concessione di 1600 l/s.
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Sintesi non tecnica
41
curva di produzione (potenza effettiva)
CENTRALE 1
240
220
200
potenza effettiva (kW)
180
160
140
120
100
Pmax =81 kW
80
60
40
20
365
355
345
335
325
315
305
295
285
275
265
255
245
235
225
215
205
195
185
175
165
155
145
135
125
115
95
105
85
75
65
55
45
35
25
5
15
0
giorni
curva di produzione (energia giornaliera e cumulata nell'anno)
CENTRALE 1
7000
800000
700000
energia prodotta giornalmente
energia cumulata
500000
4000
400000
E anno = 321726 kWh
3000
300000
E giorno max = 1953 kWh
2000
200000
1000
100000
365
355
345
335
325
315
305
295
285
275
265
255
245
235
225
215
205
195
185
175
165
155
145
135
125
115
105
95
85
75
65
55
45
35
25
0
5
0
giorni
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energia cumulata (kWh)
600000
5000
15
energia prodotta giornalmente (kWh)
6000
Sintesi non tecnica
42
curva di produzione (potenza effettiva)
CENTRALE 2
240
220
200
180
potenza effettiva (kW)
Pmax =164 kW
160
140
120
100
80
60
40
20
365
355
345
335
325
315
305
295
285
275
265
255
245
235
225
215
205
195
185
175
165
155
145
135
125
115
95
105
85
75
65
55
45
35
25
5
15
0
giorni
curva di produzione (energia giornaliera e cumulata nell'anno)
CENTRALE 2
7000
800000
energia prodotta giornalmente
energia cumulata
E giorno max = 3941 kWh
500000
4000
400000
3000
300000
2000
200000
1000
100000
365
355
345
335
325
315
305
295
285
275
265
255
245
235
225
215
205
195
185
175
165
155
145
135
125
115
105
95
85
75
65
55
45
35
25
0
5
0
giorni
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energia cumulata (kWh)
600000
5000
15
energia prodotta giornalmente (kWh)
700000
E anno = 654776 kWh
6000
Sintesi non tecnica
43
curva di produzione complessiva dell'impianto (potenza effettiva)
CENTRALE 1 + CENTRALE 2
260
Pmax =246 kW
240
220
200
160
140
120
100
80
60
40
20
giorni
produzione complessiva dell'impianto (energia giornaliera e cumulata nell'anno)
CENTRALE 1 + CENTRALE 2
7000
1100000
E anno = 976502 kWh
E giorno max = 5894 kWh
1000000
6000
900000
energia cumulata
700000
4000
600000
500000
3000
400000
2000
energia cumulata (kWh)
800000
energia prodotta giornalmente
5000
300000
200000
1000
100000
365
355
345
335
325
315
305
295
285
275
265
255
245
235
225
215
205
195
185
175
165
155
145
135
125
115
105
95
85
75
65
55
45
35
25
15
0
5
0
giorni
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365
355
345
335
325
315
305
295
285
275
265
255
245
235
225
215
205
195
185
175
165
155
145
135
125
115
95
105
85
75
65
55
45
35
25
5
15
0
energia prodotta giornalmente (kWh)
potenza effettiva (kW)
180
Sintesi non tecnica
44
La produzione dell'impianto è stata valutata con riferimento alla curva di durata delle portate,
ottenuta come media delle curve di durata di ogni anno di cui si dispongono le misure idrometriche,
dal 2003 al 2012.
Si ritiene di aver utilizzato l'approccio più corretto per stimare la produzione dell'impianto, rispetto,
ad esempio a valutazioni riferite alle portate medie mensili. Per la presenza di picchi di portata, esse
tenderebbero, infatti, a sovrastimare la reale disponibilità idrica utile al prelievo, falsando ogni tipo
di valutazione rispetto ai giorni di funzionamento dell'impianto e alla produzione attesa.
Se si osserva il grafico delle portate medie mensili riportato nel capitolo dell'idrologia, costruito in
base alle misure della stazione idrometrica di Vigliano, è facile dimostrare quanto si è affermato.
Risulterebbe infatti, che l'impianto potrebbe funzionare tutti i giorni all'anno, essendo la portata
media del mese più scarso (gennaio con 1,21 m3/s) comunque tale da assicurare, in base alla
modulazione del DMV, un prelievo di 0,35 m3/s, e la portata massima di concessione risulterebbe
disponibile, al netto dei rilasci, per ben 6 mesi all'anno (182 giorni). In soli 6 mesi il volume
turbinabile risulterebbe pertanto di circa 25 milioni di m3, e quello complessivo annuo di circa 38
milioni, rispetto ai circa 23 milioni calcolati in base alla curva di durata delle portate.
Tuttavia è interessante poter apprezzare come la produzione si distribuisce nei diversi mesi
dell'anno. Per avere uno scenario realistico, la portata naturale media mensile, come dimostrato, è
un parametro non sempre attendibile.
Disponendo di dati giornalieri di portata, è stato, invece, possibile simulare il funzionamento
dell'impianto per ogni singolo giorno del periodo di cui si dispongono le misure (2003-2012) e
calcolare direttamente la media mensile dell'energia prodotta dall'impianto.
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Sintesi non tecnica
45
Simulazione di funzionamento dell'impianto nel periodo 2003 - 2012
potenza effettiva
250
225
potenza effettiva (kW)
200
175
150
125
100
75
50
25
0
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
Simulazione di funzionamento dell'impianto nel periodo 2003 - 2012
produzione media mensile
160000
140000
energia media mensile (kWh)
120000
100000
80000
60000
40000
20000
0
g
f
m
a
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m
g
l
a
s
o
n
d
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Sintesi non tecnica
46
STIMA DI PRODUZIONE DELL'IMPIANTO NELL'ANNO IDROLOGICO SCARSO
Per l'anno idrologico scarso la stima di produzione dell'impianto risulta la seguente.
Anno idrologico scarso
produzione complessiva dell'impianto (energia giornaliera e cumulata nell'anno)
CENTRALE 1 + CENTRALE 2
1100000
7000
energia prodotta giornalmente
1000000
energia cumulata
900000
800000
5000
E anno = 714859 kWh
700000
4000
600000
500000
3000
400000
2000
300000
200000
1000
100000
0
5
15
25
35
45
55
65
75
85
95
105
115
125
135
145
155
165
175
185
195
205
215
225
235
245
255
265
275
285
295
305
315
325
335
345
355
365
0
giorni
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energia cumulata (kWh)
energia prodotta giornalmente (kWh)
E giorno max = 5894 kWh
6000
Sintesi non tecnica
47
7 - DESCRIZIONE DELLE OPERE
L'impianto idroelettrico è ad acqua fluente, con derivazione dal T. Cervo, poco a monte del Ponte
della Maddalena, e restituzione in prossimità del ponte di Chiavazza. Il tratto di corso d'acqua
sotteso all'impianto è lungo circa 850 metri.
L'impianto è costituito da due distinte centrali di produzione, in modo da poter sfruttare
separatamente i due salti geodetici disponibili, come già storicamente avveniva, conservando
l'antico canale a cielo aperto all'interno del giardino per trasferire l'acqua dallo scarico della centrale
di monte alla vasca di carico della centrale di valle.
Le opere che costituiscono l'impianto, in sequenza da monte verso valle, sono:
- opera di derivazione (compresi sistema di rilascio del D.M.V. e rampa per passaggio ittiofauna);
- canale di adduzione;
- vasca di carico centrale 1;
- galleria e condotta forzata centrale 1;
- centrale 1;
- canale aperto;
- vasca di carico centrale 2;
- condotta forzata centrale 2;
- centrale 2;
- canale di restituzione;
- opere di connessione all'Enel.
OPERA DI DERIVAZIONE
L'opera di derivazione è ubicata sostanzialmente nella stessa posizione in cui era presente la storica
traversa ad arco in calcestruzzo (cosiddetta “diga Maddalena”) che in passato permetteva di
prelevare acqua su entrambe le sponde, posta a metà tra la confluenza dei torrenti Cervo e Oropa e
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Sintesi non tecnica
48
il Ponte della Maddalena.
La precedente struttura, già danneggiata nella parte centrale, in particolare in seguito all'evento di
piena del 2002, è stata quasi totalmente demolita negli anni seguenti in occasione di interventi di
sistemazione idraulica. Ne è rimasta solo una porzione residua in sponda sinistra, in prossimità della
presa, che verrà demolita per realizzare la nuova opera.
Si è invece ben conservato il vecchio canale in sponda destra che anticamente convogliava la
portata derivata dalla "diga Maddalena" verso il ramo secondario del T. Cervo ed alimentava in
successione una serie di stabilimenti industriali. Il primo tratto di canale, fin quasi ai resti del "Ponte
delle Signore", crollato quasi completamente durante l'evento alluvionale del 2002 (il canale ne
attraversa l'arcata minore che è l'unica parte rimasta indenne) è artificiale, ma quasi totalmente
ostruito da depositi di materiale alluvionale, mentre quello successivo, fino al ramo secondario, è
ricavato in roccia e risulta più pulito.
Si intende sfruttare la presenza di questo canale per migliorare dal punto di vista ambientale le
condizioni del ramo secondario del T. Cervo, particolarmente critiche per la presenza di vaste
superfici di acqua stagnante. La nuova opera di presa, al superamento di una condizione di deflusso
prefissata, potrà far defluire nel vecchio canale una parte della portata naturale del corso d'acqua,
garantendo, con una certa frequenza, il ricircolo d'acqua nel ramo secondario. Attualmente questo
avviene, invece, solo in occasione di eventi piena di una certa rilevanza. Per garantire questa
funzione è necessario che nel vecchio canale vengano eseguiti il taglio della vegetazione e la
rimozione dei depositi di materiale alluvionale, opere che il proponente intende realizzare quali
misure di compensazione di carattere ambientale spontaneamente offerte (vedere elaborato A9).
La traversa di derivazione prevista in progetto è suddivisa in una parte fissa ed una mobile;
quest'ultima, posta centralmente rispetto all'alveo, è costituita da un sistema di ritenuta
completamente abbattibile in caso di piena (paratoia gonfiabile con scudo metallico di protezione).
Tale soluzione garantisce che i profili di piena non subiscano variazioni apprezzabili rispetto allo
stato attuale, senza pertanto che siano modificate le condizioni di pericolosità del corso d'acqua (si
rimanda per gli approfondimenti alla Relazione di compatibilità idraulica).
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Sintesi non tecnica
49
Nel corpo della traversa sono inoltre inseriti, sul lato orografico sinistro, il sistema per il rilascio del
DMV e la successiva rampa per il passaggio dell'ittiofauna, e, tra questo e la gaveta centrale, la
paratoia sghiaiatrice.
La soluzione proposta è stata preventivamente concordata e condivisa con la Soprintendenza ai
Beni Paesaggistici e Architettonici per quanto riguarda gli aspetti legati al paesaggio e con il Settore
Decentrato OO.PP. e Difesa del Suolo della Regione Piemonte per le problematiche di natura
idraulica.
In particolare, con il Settore Decentrato OO.PP. di Biella sono stati esaminati e approfonditi anche
gli ulteriori aspetti di natura idraulica emersi durante la fase di Verifica e l'attuale revisione del
progetto contiene le modifiche e le precisazioni conseguenti a tali osservazioni.
La parte fissa della traversa è formata da un nucleo centrale in calcestruzzo armato ammorsato al
sottostante substrato roccioso con ancoraggi in barre d'acciaio, completamente rivestito da una
struttura in massi arrotondati intasati con calcestruzzo, di forma approssimativamente trapezia. La
presenza della roccia consente di escludere problemi di sifonamento.
La realizzazione dell'opera di derivazione non può interferire sulla circolazione idrica nel ramo
secondario, come è stato affermato nelle osservazioni del pubblico presentate in fase di Verifica,
perché già attualmente esso non è alimentato dal torrente, essendo questo materialmente impedito
dalla conformazione stessa della roccia, ma unicamente da immissioni laterali.
Le due pareti inclinate di monte e valle sono mantenute volutamente irregolari, in modo da
conferire alla parte in pietra una maggiore naturalità e favorire un migliore inserimento
paesaggistico dell'opera, come desiderato dalla Soprintendenza. Per lo stesso motivo si prevede di
impiegare, in particolare nella parte a vista, pietre d'alveo di volume non inferiore a 0,5 m3; queste
potranno essere prelevate dagli scavi necessari per la realizzazione della stessa traversa, dalla
pulizia del vecchio canale che alimenta il ramo secondario e dai modesti scavi necessari per liberare
l'imbocco della presa, attualmente ostruito da materiale alluvionale. Diversamente dal progetto
presentato per la fase di Verifica, non è più previsto il risezionamento dell'alveo in sponda destra,
avendo valutato utile, in accordo con il Settore Decentrato OO.PP. e Difesa del Suolo, non alterare
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Sintesi non tecnica
50
eccessivamente l'attuale assetto morfologico dell'alveo per mantenere il flusso principale della
corrente nella zona centrale.
Qualora i massi d'alveo non fossero sufficienti, questi potranno essere integrati con altri forniti
dall'impresa che, tuttavia, dovranno presentare forma, dimensioni e cromatismo del tutto simili a
quelli già presenti. I massi di rivestimento dovranno essere ben ancorati al substrato roccioso
sottostante e, soprattutto quelli del coronamento superiore, anche al nucleo centrale in calcestruzzo,
per mezzo di chiodature (senza parti metalliche a vista). Il giunto in calcestruzzo fra i massi è
mantenuto sufficientemente profondo in modo che, almeno sulle due pareti inclinate, risulti il più
possibile nascosto dalla proiezione d'ombra delle stesse pietre.
Anche in pianta la traversa presenta una forma piuttosto articolata che garantisce un miglior
inserimento dell'opera dal punto di vista paesaggistico perché consente una composizione più
armoniosa fra i vari elementi che la compongono, compresa la rampa per il passaggio dei pesci ad
essa collegata.
Il coronamento della parte fissa della traversa è a quota 401,65 m, leggermente più bassa della
precedente "diga della Maddalena" (nel tratto che si è conservato la quota varia tra 401,81 e 401,98
m). Il tratto di traversa contro la sponda destra, per una larghezza di 3 m dal muro del fabbricato, è
più basso di 5 cm per poter alimentare con maggiore frequenza il ramo secondario utilizzando
l'antico canale.
La traversa di derivazione presenta una gaveta centrale di 14,5 metri di larghezza, ribassata di 1,35
metri rispetto al coronamento fisso; in essa è installato un sistema di ritenuta dell'altezza utile di
1,30 metri che si abbassa automaticamente in caso di piena. La sommità della paratoia in esercizio è
dunque 401,60 metri, che corrisponde al livello di invaso massimo senza tracimazione (il livello a
cui corrisponde la derivazione massima è 401,53 m).
Rispetto al progetto presentato in fase di Verifica, in accordo con il Settore Decentrato OO.PP. e
Difesa del Suolo, la soglia della gaveta è stata abbassata di 30 cm e la larghezza ridotta di 2,50
metri, per mantenere il flusso della corrente nella zona centrale e non alterare l'attuale assetto
morfologico dell'alveo. Inoltre, anche la quota del coronamento fisso è stato abbassato di 5 cm.
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Sintesi non tecnica
51
Le nuove dimensioni della gaveta sono state valutate in modo che i livelli di piena, nella condizione
di paratoia completamente abbattuta, subiscano modifiche ancor meno apprezzabili del progetto
presentato in fase di Verifica, rispetto alla situazione attuale, come è dimostrato nello studio
idraulico allegato.
Tra la gaveta centrale e il dispositivo per il rilascio del D.M.V., ricavata fra i massi della traversa, è
inserita la luce sghiaiatrice. Essa è dotata di paratoia metallica (sezione 1,10 x 1,50 m) ad
azionamento automatico, posizionata in corrispondenza del nucleo centrale e, pertanto, totalmente
invisibile all'esterno. Essa ha la funzione di mantenere pulita da sedimenti la zona di imbocco del
canale di presa e la luce di rilascio del D.M.V. Viene azionata in modo automatico da un sensore di
livello a monte della traversa, che si attiva quando l'acqua supera il livello 401,65, condizione in cui
l'acqua comincia a sfiorare su tutta la traversa, e che ne garantisce il completo sollevamento prima
che si raggiunga il livello di 401,80 a cui è previsto l'abbattimento della paratoia flessibile.
PARATOIA FLESSIBILE CON SCUDO METALLICO
Il sistema di ritenuta è una paratoia flessibile con scudo metallico. In pratica, funziona come una
paratoia a ventola che, anziché essere regolata da un circuito oleodinamico con pistoni, viene
sostenuta da un tubolare in tessuto gommato in un'unica campata, che può essere gonfiato ad aria o
riempito d'acqua. In caso di aumento di portata, tale da determinare il superamento di un'altezza
d'acqua predefinita sulla paratoia (nel caso assunta pari a 20 cm), il tubolare si sgonfia
automaticamente facendo abbattere completamente lo scudo metallico, restituendo completamente
libera la sezione della gaveta.
L’impianto viene regolato da un sistema elettronico di controllo, collegato ad un sensore di livello a
monte della traversa, ma lo sbarramento è in grado di abbattersi completamente, anche in caso di
guasti o interruzione dell'energia elettrica, grazie ad una valvola a gravità che interviene
meccanicamente al raggiungimento del livello prefissato, garantendo la massima sicurezza dal
punto di vista idraulico (si rimanda per maggiori approfondimenti all'Elaborato A7 "Piano di
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Sintesi non tecnica
52
gestione e manutenzione")
Il tubolare è realizzato in tessuto gommato con inserto tessile in poliammide rinforzato ad elevata
tenacità allo scopo di conferire al manufatto gonfiabile l’allungamento necessario alle fibre per
dissipare le sollecitazioni meccaniche trasmesse dallo scudo.
Il cinematismo delle paratoie è realizzato senza componenti metalliche ma mediante cerniera
continua in PE/PA ad elevata tenacità rivestita in materiale vulcanizzato sotto pressa, che funge
anche da guarnizione di fondo. La paratoia a ventola è in acciaio, color ruggine, suddivisa in più
moduli che vengono tra loro vincolati da strisce di tessuto gommato.
Sono previsti teli di fine corsa che impediscono il ribaltamento dello scudo, realizzati in tessuto
poliestere o poliammide ad elevata tenacità, anch'essi di color ruggine come lo scudo metallico.
Inoltre la presenza dei teli consente di nascondere completamente alla vista il tubolare, che avrebbe
altrimenti un evidente impatto. I teli di fine corsa ed il tubolare metallico, in caso di abbattimento, si
ripiegano su se stessi e rimangono protetti al di sotto della stessa paratoia, evitando che il trasporto
di materiale durante la piena li possa danneggiare.
La scelta del color ruggine per lo scudo metallico e per i teli di fine corsa (le uniche parti a vista
della paratoia) e, come si vedrà in seguito, anche per la griglia che copre il passaggio del D.M.V., è
dettata dalla presenza, su entrambe le sponde del corso d'acqua, di antichi fabbricati industriali in
generale stato di abbandono, con serramenti e parti metalliche da tempo arrugginiti.
DISPOSITIVO PER IL RILASCIO DEL DEFLUSSO MINIMO VITALE
Il sistema per il rilascio del DMV è costituito dalla sequenza di due luci tarate, fisse e non alterabili:
una sottobattente rigurgitata, l'altra a stramazzo in parete spessa a efflusso libero. La seconda è
posta in modo tale da realizzare un piccolo bacino di calma e mantenere sempre sommerso
l'efflusso della luce sottobattente.
Questa soluzione consente di meglio regolare la modulazione della portata rilasciata, senza
compromettere la funzionalità dello stesso dispositivo per il passaggio dell'ittiofauna, essendo
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Sintesi non tecnica
53
prevista a valle dello stramazzo la rampa per i pesci.
L'ipotesi di una semplice bocca a stramazzo sul corpo della traversa sarebbe risultata poco
razionale, in quanto il rapporto fra portate derivate e rilasciate sarebbe stato fortemente
condizionato dalla larghezza ridotta del canale di derivazione (il fattore di modulazione sarebbe
aumentato fino al 40% in condizioni di massimo prelievo).
Invece, la soluzione proposta consente, da una parte, di mantenere un rapporto di modulazione più
congruo, dall'altra, di contenere le velocità di efflusso a valori compatibili con il passaggio
dell'ittiofauna (si rimanda, per gli approfondimenti, alla Relazione Idrobiologica curata dal dott.
Matteo Negro e dal dott. Pier Paolo Gibertoni).
Le geometrie del sistema sono state dimensionate in modo da garantire il rilascio del DMV di base
(720 l/s) quando il livello di monte raggiunge la soglia del canale di derivazione avendo cura di
mantenere le velocità di efflusso attraverso le luci entro valori compatibili con la risalita della fauna
ittica.
Dopo vari tentativi di calcolo le dimensioni delle luci sono risultate le seguenti:
- per la luce sottobattente: A = 0,48 m2 ottenuta con una luce di dimensioni 96 x 50 cm
- per la bocca a stramazzo: L = 1,60 m con quota della soglia h.str = 400,20 m
Per evitare che eventi di piena possano depositare pietre e tronchi nel bacino di calma interposto fra
le due luci, che potrebbero richiedere l'intervento di mezzi meccanici altamente onerosi e di forte
impatto ambientale, è prevista la realizzazione di un grigliato di copertura in profilati metallici ad
H, color ruggine, amovibili in caso di necessità. Dal punto di vista della fauna ittica, questo
elemento è assolutamente compatibile, essendo garantito un ampio passaggio della luce; anzi, può
addirittura rappresentare una protezione contro la predazione da parte dell’avifauna ittiofaga (aironi
e cormorani).
Il materiale più fine che potrebbe attraversare la luce sottobattente e depositarsi nella vasca viene
rimosso in modo automatico dall'apertura della paratoia sghiaiatrice, essendo il fondo inclinato
verso l'imbocco e complanare con esso.
La luce sottobattente è situata vicino alla paratoia sghiaiatrice, con una differenza di quota fra i due
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Sintesi non tecnica
54
fondi di 40 cm, in modo da evitare la formazione di depositi che ne possano progressivamente
determinare l'ostruzione.
Il sistema è dotato di asta idrometrica tarata, installata a monte della luce sottobattente, che consente
un’immediata verifica del rispetto degli obblighi imposti anche da parte di personale non
specializzato, come prevede il Regolamento Regionale n. 8/R del 17 luglio 2007 (vedere tavola T9).
Il dispositivo di rilascio non è facilmente accessibile, pertanto è prevista anche l'installazione di un
sensore di livello a monte della bocca, i cui dati saranno resi disponibili in tempo reale agli organi
di controllo attraverso una pagina web dedicata. (cfr. Osservazione dell'Organo Tecnico riportato a
pag. 3 del Verbale della seduta del 28/10/2013).
RAMPA PER IL PASSAGGIO DELLA FAUNA ITTICA
Il dispositivo per il rilascio del DMV alimenta la rampa per il passaggio della fauna ittica, situata a
ridosso del muro di sponda esistente.
Facendo riferimento alla Relazione Idrobiologica curata dal dott. Matteo Negro e dal dott. Pier
Paolo Gibertoni, in base alle caratteristiche del corso d’acqua, della traversa e della specie
prevalente, è stato scelto per il passaggio dei pesci una rampa rustica in pietrame. E', fra le varie
soluzioni, quella che garantisce, in generale, il miglior inserimento dal punto di vista paesaggistico.
Nel caso specifico, è ancora più favorevole in quanto la rampa presenta caratteristiche molto simili
al paramento in pietra della traversa e si accosta ad essa in modo più gradevole, come se fosse il suo
naturale proseguimento.
Per ulteriori dettagli si rimanda alla Relazione Idrobiologica curata dal dott. Matteo Negro e dal
dott. Pier Paolo Gibertoni.
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Sintesi non tecnica
55
CONDIZIONI DI DEFLUSSO ALLA TRAVERSA AL VARIARE DELLA PORTATA
La traversa di derivazione è stata progettata considerando i seguenti criteri di funzionamento:
- fino al DMV base (720 l/s) tutta la portata naturale deve essere rilasciata e deve essere
materialmente impedito il prelievo (il livello si mantiene al di sotto della soglia di imbocco del
canale di derivazione);
- quando la portata naturale è superiore a 720 l/s ed è possibile il prelievo, il DMV deve essere
rilasciato secondo la modulazione indicata;
- quando il prelievo ha raggiunto il valore massimo di concessione (1600 l/s), l'acqua in eccesso,
oltre quella che transita dalle luci del D.M.V., si vuole far defluire prioritariamente sullo scudo
metallico (ancora innalzato) della paratoia flessibile e, contemporaneamente, nel canale esistente in
sponda destra per alimentare il ramo secondario (opera di compensazione ambientale);
- quando l'acqua comincia a sfiorare su tutto il coronamento della traversa entra in azione, in
automatico e in modo graduale, la paratoia sghiaiatrice;
- quando l'altezza d'acqua sulla paratoia flessibile raggiunge 20 cm, il tubolare si svuota
automaticamente e lo scudo si abbatte completamente restituendo l'intera sezione della gaveta.
CANALE DI ADDUZIONE E VASCA DI CARICO CENTRALE 1
Per il canale di adduzione viene mantenuta la vecchia galleria situata sotto il cortile del fabbricato in
sponda sinistra, che ha uno sviluppo di circa 65 metri. La sezione d'imbocco nel muro d'alveo, ad
arco, misura 2 metri di larghezza e circa 80 cm di altezza in chiave. La quota della soglia è 400,93
metri.
La vasca di carico è prevista nella camera situata alla fine della galleria; già storicamente questo
vano assolveva a questa funzione per il salto sfruttato all'interno del fabbricato, alimentato
attraverso un'apertura laterale dotata di paratoia. E' presente uno sfioratore laterale di troppo pieno a
quota 401,30, in buone condizioni, con luce di scarico nel muro di sponda, che viene conservato
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Sintesi non tecnica
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come scarico di emergenza.
Un collegamento by-pass esterno al fabbricato aveva la funzione di mantenere attive le utenze di
valle qualora il primo salto non fosse sfruttato: questo passaggio è quello che si intende utilizzare
nel nuovo impianto per alimentare la galleria in roccia direttamente dalla vasca di carico.
Dal punto di vista degli interventi, si rendono necessarie solo alcune modeste opere murarie di
modifica e adattamento e una generale pulizia di tutta la galleria dal materiale inerte che è probabile
si sia depositato durante le piene.
Nel canale, lungo il muro di sponda, sono già presenti alcune luci di scarico dotate di paratoia
vengono mantenute e riattivate con l'installazione di nuove paratoie ad azionamento automatico.
La prima, poco distante dall'imbocco, ha funzione di dissabbiatore. Quella successiva,
immediatamente a valle della spalla del Ponte delle Signore, oltre ad avere la funzione di ulteriore
dissabbiatore, viene destinata anche come ispezione. Per questo motivo si prevede un modesto
incremento dell'altezza attuale. L'ultima luce, alla fine del muro di sponda, è lo scarico dello
sfioratore di troppo pieno. Le nuove paratoie saranno installate incassate in modo da non risultare
visibili dall'esterno.
Per quanto riguarda l'imbocco del canale, dovrà essere installata una paratoia piana di esclusione e
regolazione del prelievo e una griglia fissa in acciaio dotata di sgrigliatore automatico per arrestare
il materiale in sospensione.
La paratoia è installata in aderenza al muro d'alveo in cui è ricavata la finestra di presa. I gargami,
lo stelo e gli organi di manovra sono rivestiti da una struttura scatolare in acciaio color ruggine che
ha anche la funzione di proteggezione dagli urti.
Oltre ad escludere la derivazione in caso di necessità (ad esempio in condizioni di piena con elevato
trasporto in sospensione), la paratoia ha anche lo scopo di regolare la quantità d'acqua prelevata
affinché non venga superata la portata massima di concessione, assolvendo pertanto alla funzione di
limitatore di portata.
Infatti, al superamento della portata massima derivabile, la chiusura della paratoia sarà azionata
automaticamente da un sistema elettronico che, ricevendo il dato fornito dal misuratore di portata
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Sintesi non tecnica
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installato sulla condotta a monte della centrale 1, interviene in modo da mantenere costante il
prelievo al valore massimo di concessione, indipendentemente dal livello d'acqua che si instaura a
monte della traversa.
A ridosso della paratoia è collocata la griglia per arrestare il materiale trasportato dalla corrente; è
l'unica presente prima della turbina, non essendo possibile inserirne una seconda all'interno della
galleria o nella vasca di carico per problemi di ispezione, pertanto la spaziatura dev'essere quella
adeguata al tipo di turbina installata (25-30 mm).
Considerate le difficoltà di accesso, che non rendono possibile l'asportazione del materiale
sgrigliato, è prevista una griglia a lame orizzontali con sgrigliatore a scorrimento laterale senza
estrazione. Un'apertura che scarica nella luce sghiaiatrice, attraverso una tubazione inserita nel
corpo della traversa, si attiva contemporaneamente alla messa in funzione del pettine e crea una
corrente di richiamo in grado di allontanare il materiale sgrigliato.
Lo sfioratore della vasca di carico (401.30 m) è più alto della soglia di imbocco del canale (400.93
m); per garantire il prelievo in ogni situazione di portata, il livello nella vasca di carico non può
essere mantenuto costante alla quota massima, ma deve essere adattato alle diverse condizioni che
si stabiliscono a monte della presa. Il carico nella vasca deve essere regolato dalla turbina in
funzione della portata prelevata, secondo una legge di variazione che consenta di sfruttare al meglio
il salto disponibile. Dopo varie verifiche si è adottata l'equazione lineare:
h(carico) = 400,9 + 0,25 Q
che fornisce i seguenti risultati
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GALLERIA E CONDOTTA FORZATA ALIMENTAZIONE CENTRALE 1
La portata derivata, mantenuta in pressione dalla vasca di carico, viene convogliata alla centrale 1,
nel primo tratto, attraverso la galleria in roccia esistente, che viene alimentata direttamente dal
collegamento by-pass per evitare il passaggio all'interno del fabbricato (non di proprietà) e, nel
tratto successivo, da una nuova condotta metallica, che viene posata in una breve parte del canale a
cielo aperto che costeggia il torrente a valle della galleria.
Sia la galleria che il canale sono di proprietà del proponente ed erano i manufatti che già
storicamente consentivano di trasportare l'acqua dalla restituzione del primo salto verso valle per lo
sfruttamento nei successivi fabbricati industriali.
La galleria, interamente scavata in roccia, presenta una sezione ad arco, di larghezza 1,80 metri,
altezza 1,80 metri e si sviluppa per circa 110 metri, secondo quanto riportano i disegni reperiti
presso gli archivi storici del proponente.
Sono state verificate le condizioni della galleria circa l'idoneità della stessa all'utilizzo in pressione,
essendo questa una osservazione dell'Organo Tecnico evidenziata nella seduta del 28/10/2013 della
fase di Verifica (pag. 7 del relativo verbale), successivamente trattata anche durante la Conferenza
dei Servizi del 05/11/2013.
Per valutare lo stato della roccia, si è proceduto preliminarmente ad una ispezione con videocamera
e successivamente ad un sopralluogo del tratto terminale di valle che è stato ripulito dai depositi di
ghiaia e sabbia.
L'esito di tali verifiche sono dettagliatamente illustrate nella Relazione geologica (Elaborato A10) a
cui si rimanda per i necessari approfondimenti. Di seguito se ne riassumono le conclusioni.
Le condizioni riscontrate nei tratti indagati consentono di confermare l'idoneità della galleria quale
tratto di condotta in pressione, stante le ottime condizioni litologiche e la limitata presenza di
fratturazioni attraverso le quali potrebbero aversi infiltrazioni e perdite idriche.
A garanzia della tenuta idraulica della galleria in corrispondenza di fratturazioni più aperte è
prevista la messa in opera di resine poliuretaniche a consistenza fluida, soggette a rilevante
espansione e con indurimento rapido, prodotti usualmente impiegati per l'impermeabilizzazione di
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Sintesi non tecnica
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rocce interessate da venute d'acqua o di strutture in calcestruzzo fessurate.
Oltre a questo intervento, naturalmente, dovrà essere completata la pulizia della restante porzione di
galleria dai depositi sabbiosi e ghiaiosi.
In posizione arretrata rispetto allo sbocco della galleria in modo da non risultare visibile
dall'esterno, deve essere realizzato un tamponamento in calcestruzzo all'imbocco della condotta
metallica che garantisca la necessaria tenuta idraulica nel punto di raccordo.
Il canale esistente, nel primo tratto vicino allo sbocco della galleria, fiancheggia il torrente; poi,
attraversato il muro di sponda, prosegue all'interno del giardino di proprietà per la maggior parte del
suo sviluppo. La centrale 1 è prevista appena a valle del muro, pertanto la posa della condotta
metallica interessa solo il breve tratto di canale che si affaccia sul torrente, tra la galleria e il muro
di sponda, e, a valle di questo, ancora i pochi metri necessari per raggiungere la turbina.
La tubazione viene alloggiata all'interno del canale e completamente ricoperta di ghiaietto o sabbia,
in modo da essere protetta dall'esposizione diretta dei raggi solari e, soprattutto, risultare
completamente nascosta da qualunque punto di osservazione. Il canale apparirà esattamente come è
oggi: quasi completamente ostruito dal materiale che le piene del corso d'acqua hanno depositato.
Per gli interventi di posa della condotta nel canale e di pulizia della galleria, considerata la scarsa
accessibilità dei luoghi, è previsto che il trasporto delle macchine operatrici, il carico e lo scarico
dei materiali vengano eseguiti ricorrendo all'uso dell'autogru, da posizionare sulla sovrastante via C.
Sella.
La scelta del diametro della nuova condotta discende da criteri tecnico - economici: da una parte è
necessario ridurre il più possibile le perdite di carico ed ottimizzare la producibilità dell'impianto,
dall'altra devono essere attentamente valutati la sostenibilità economica dell'intervento e le difficoltà
tecniche legate alla natura dei luoghi e ai manufatti preesistenti. Da questa analisi, è stata scelta una
condotta in acciaio con diametro interno di 1000 mm, protetta esternamente con rivestimento
poliuretanico ed internamente con resina epossidica.
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CENTRALE 1
La centrale 1 è posizionata a valle del Ponte della Maddalena, nel terreno di proprietà denominato
Giardino delle Fabbriche, che fa parte del complesso immobiliare ex Lanificio Maurizio Sella,
vincolato ai Beni Culturali e Paesaggistici ai sensi del D.Lgs 42/04.
Essa sfrutta sostanzialmente lo stesso salto geodetico che storicamente veniva utilizzato all'interno
dello stabilimento ex Lanificio Boussù. La galleria esistente e la nuova condotta metallica prevista
nel primo tratto di canale che costeggia il torrente ne costituiscono la linea di alimentazione in
pressione, mentre la restituzione della portata turbinata avviene nell'antica roggia che, attraversato il
giardino, alimenta la successiva centrale 2.
Si prevede di realizzare il locale centrale nell’estremità posta a Nord Ovest del Giardino in
corrispondenza del tratto iniziale dell’antica Roggia Molinaria, a ridosso del muro di difesa
spondale che separa il Giardino dal Torrente Cervo.
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Nel corso dei lavori di risanamento e restauro conservativo del Giardino della Fabbriche era stato
effettuato un intervento di riqualificazione dell’intero Giardino, che deve essere completato proprio
in corrispondenza dell’area in cui si prevede di inserire la centrale 1, dopo aver definito le opere
inerenti la derivazione idroelettrica.
Per consentire un miglior inserimento paesaggistico e ridurre il più possibile l'occupazione
dell'antica roggia, che è, invece, obiettivo del progetto recuperare ed evidenziare quale elemento di
rilievo nella riqualificazione complessiva del Giardino, è necessario posizionare la centrale il più
vicino possibile al muro di sponda, compatibilmente con i raggi di curvatura della condotta posta a
monte, e contenere le dimensioni del manufatto a quelle strettamente indispensabili per il solo
alloggiamento di turbina e generatore, potendo installare i quadri elettrici ed il trasformatore nella
successiva centrale 2.
In merito all'osservazione emersa in fase di Verifica di posizionare la centrale 1 all’esterno della
fascia di rispetto di cui al R.D. 523/1904, secondo la nota del Settore Decentrato OO.PP. e Difesa
del Suolo della Regione Piemonte prot. n. 67213/14.09 del 04/11/2013, si è valutato, in accordo con
lo stesso settore regionale, di realizzare una struttura in metallo facilmente rimovibile in caso di
necessità, anziché in calcestruzzo come originariamente previsto.
La turbina è collocata all’interno del canale esistente, che verrebbe modificato con un allargamento
ai lati e un abbassamento del fondo, solo nel tratto strettamente necessario per consentire il
posizionamento delle apparecchiature della centrale. La sovrastante struttura metallica di copertura
rimovibile ha le dimensioni strettamente indispensabili per l’alloggiamento della turbina e del
generatore. I quadri elettrici e il trasformatore sono collocati nella successiva centrale 2, che si trova
a valle, all’interno degli esistenti fabbricati del complesso immobiliare Lanificio Maurizio Sella, per
questo non è prevista nella centrale 1 la presenza di personale per la gestione ordinaria
dell’impianto.
Nell'allega tavola di progetto T10 si riportano le caratteristiche geometriche della centrale 1 con
l'indicazione dei livelli di piena con Tr 200 e 500 anni, desunti da Studio idraulico per la
realizzazione delle difese spondali lungo il Torrente Cervo, redatto dall'ing. Paolo Mello Rella,
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Sintesi non tecnica
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prima della demolizione della traversa “Cerruti” posta a valle.
Si ricorda infine che l’ubicazione del manufatto sopraccitato, che ospiterà la turbina, è stata
individuata in corrispondenza del tratto iniziale dell’antica roggia molinaria in prossimità del muro
di difesa spondale, per specifiche esigenze paesaggistiche e architettoniche in un contesto vincolato
ai Beni Culturali e Paesaggistici. Proprio in ottemperanza alle richieste espresse dalla
Soprintendenza per i Beni Architettonici e del Paesaggio della Regione Piemonte si rende
necessario mitigare l’impatto visivo del manufatto, ricoprendolo con terreno inerbito e rivestendo la
facciata con pietre. Si precisa però che si tratta di un semplice rivestimento lapideo facilmente
rimovibile come la struttura metallica.
Per inserire il tubo diffusore all’uscita della turbina dovrà essere abbassato il livello del fondo della
roggia in uscita dalla centrale di circa 1,5 m; il dislivello rispetto al fondo attuale della roggia verrà
recuperato nella lunghezza di circa 5 m.
Nella centrale 1 è prevista l'installazione di una turbina Kaplan a doppia regolazione ad asse
orizzontale, con generatore asincrono, anch'esso ad asse orizzontale.
In corrispondenza della centrale è prevista una tubazione by-pass che, in caso fosse necessario
interrompere il funzionamento della turbina 1, garantisce comunque l'alimentazione del canale e la
produzione della successiva centrale 2.
CANALE DI ADDUZIONE E VASCA DI CARICO CENTRALE 2
Il progetto prevede di utilizzare l'attuale canale che attraversa il Giardino delle Fabbriche per
convogliare a pelo libero la portata scaricata dalla centrale 1 fino alla vasca di carico della centrale
2. Con l'occasione si intende quindi recuperare e rendere nuovamente funzionale l'antica roggia che
storicamente trasportava le acque prelevate dal torrente Cervo per generare forza motrice, che è un
elemento di particolare interesse nell'ambito della riqualificazione complessiva dell'intera area,
essendo, peraltro, esplicito riferimento del vincolo della Soprintendenza ai Beni Ambientali ed
Architettonici istituito nel 1988.
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Gli attuali muri in pietra delle sponde del canale vengono naturalmente conservati, prevedendo solo
limitati e puntuali interventi di ricucitura laddove presentano segni di degrado.
Il fondo, attualmente in terra, deve invece essere ricondizionato, anche per garantire una maggiore
stabilità agli stessi muri di sponda, prevedendo la realizzazione di un fondo in calcestruzzo lavato
con ciottoli a vista (utilizzando nell'impasto inerti fino a 50 mm).
Prima di raggiungere la vasca di carico, nel canale viene installata una griglia dotata di sgrigliatore
automatico a catena, nella stessa posizione in cui è ancora presente quella storica, che sarà rimossa
ed alloggiata sotto la tettoia come testimonianza di archeologia industriale.
Lo sfioratore laterale situato a monte della griglia deve essere recuperato per essere utilizzato come
scarico di emergenza. La vecchia paratoia di scarico deve essere sostituita da una nuova che ha la
funzione di restituire la portata derivata al torrente Cervo qualora fosse necessario escludere la
seconda centrale.
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La vasca di carico, situata lungo la roggia poco a monte del fabbricato adibito ad Università
Aziendale, è già stata realizzata dalla proprietà contestualmente agli interventi di recupero del
complesso edilizio, così come la posa del successivo tratto di condotta metallica fino al partitore, in
virtù dei seguenti titoli autorizzativi:
- Comune di Biella: D.I.A. n° 492 del 20/11/2009 (valida fino al 05/03/2016 a seguito di proroga)
- Soprintendenza per i Beni Architettonici e Paesaggistici: parere prot. n° 3915 CL 34.19.07/102.50
del 05/03/2010.
Ciò si rese necessario ed opportuno in quel momento trattandosi di interventi che non sarebbero più
stati realizzabili in futuro per l'inaccessibilità dei siti ad avvenuto completamento dell'intervento
edilizio.
La vasca di carico è stata realizzata conformemente al progetto depositato, da cui sono tratti i
particolari riportati nella tavola T6. Essa è ottenuta semplicemente con un locale abbassamento del
fondo della roggia in corrispondenza dell'imbocco della condotta forzata, in modo da garantire un
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Sintesi non tecnica
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sufficiente battente d'acqua ed un minimo volume per la sedimentazione.
Per questioni di sicurezza la vasca di carico è coperta da lastre di pietra e l'ultimo tratto di canale
(circa 20 metri) da traversine in legno.
Il livello nella vasca di carico della centrale 2 viene mantenuto costante alla quota dello sfioratore
posizionato più a monte (394,65 metri).
CONDOTTA FORZATA CENTRALE 2
Dalla vasca di carico ha inizio la condotta forzata che alimenta la centrale 2. La posa della
tubazione metallica era già prevista nel precedente progetto, che comprendeva anche la
realizzazione della vasca di carico, autorizzato dalla Soprintendenza per i Beni Architettonici e
Paesaggistici (prot. n° 3915 CL 34.19.07/102.50 del 05/03/2010) e presentato al Comune di Biella
con D.I.A. n° 492 in data 20/11/2009 (valida fino al 05/03/2016 a seguito di proroga).
Nel primo tratto, fino al "partitore", la tubazione è già stata posata in occasione dei lavori di
recupero dei fabbricati, non essendo più possibile tale intervento in futuro per l'inaccessibilità dei
siti ad avvenuto completamento delle opere edili. Nel secondo tratto, che comprende
l'attraversamento della vasca del "partitore" ed il successivo tratto fino alla centrale 2, è invece
ancora da eseguire.
L'attuale progetto conferma sostanzialmente le stesse previsioni degli elaborati precedentemente
descritti ed autorizzati.
Come già espresso in precedenza, il diametro della condotta viene definito in base a criteri tecnico economici: da una parte, è necessario ridurre le perdite di carico ma, dall'altra, devono essere
attentamente valutati la sostenibilità economica dell'intervento e le difficoltà tecniche legate alla
natura dei luoghi e ai manufatti preesistenti. Da questa analisi, considerando in particolare le
dimensioni dei vecchi cunicoli e la disponibilità di spazi ridotti, è stata scelta una condotta in
acciaio con diametro interno di 1000 mm, protetta esternamente con rivestimento poliuretanico ed
internamente con resina epossidica.
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Lo sviluppo complessivo della tubazione è di circa 230 metri; di questi metà risultano ancora da
eseguire.
La posa della condotta nella vasca del "partitore" diventa anche l'occasione per eseguire l'intervento
di recupero del manufatto storico, che era una condizione rispetto a cui la Soprintendenza aveva
vincolato il proprio parere. L'intervento viene dettagliatamente descritto nel paragrafo successivo.
A valle del "partitore", per un ampio tratto, la condotta può essere posata direttamente all'interno del
cunicolo che alimentava la vecchia turbina, evitando in questo modo la realizzazione di nuovi scavi.
PARTITORE
Stato di fatto
La vasca del partitore si trova all’interno del complesso immobiliare ex Lanificio Maurizio Sella,
vincolato ai Beni Culturali e Paesaggistici ai sensi del D.Lgs 42/04 ed è in adiacenza al fabbricato
più antico e risalente al XVI secolo, all’interno del quale si trovava la Cartiera. La vasca aveva lo
scopo di ripartire le acque che arrivavano dalla roggia molinaria verso le altre rogge poste a valle,
che trasportavano l’acqua per le attività produttive site negli immobili del Lanificio.
Attualmente il partitore ha perso la funzione di ripartizione delle acque, anche se sono stati
conservati gli elementi del vecchio sistema di ripartizione, quali le paratoie e i canali di
collegamento con le rogge poste a valle, mentre sono rimaste solo alcune parti della barriera in
legno per il convogliamento delle acque.
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Descrizione intervento
Il progetto dell’impianto idroelettrico prevede che la condotta forzata sia interrata lungo l’intero
percorso all’interno del complesso immobiliare ex Lanificio Maurizio Sella ad eccezione del tratto
che attraversa la vasca del partitore. La condotta, uscendo dall’arco in mattoni dell’immobile
denominato “Cartiera”, si immette nella porzione posta a Sud est della vasca ed esce dalla vasca
immettendosi nell’antico canale della roggia storica. In questo tratto si prevede che resti interrata
solo la parte inferiore della condotta per circa 40 cm, mentre la parte rimanente resterà a vista.
Interventi di mitigazione
Nel tratto a vista si utilizzerà un colore diverso da quello della condotta interrata in modo tale da
evidenziare e non nascondere la presenza della tubazione.
Si prevede inoltre di ripristinare la presenza dell’acqua all’interno della vasca, riattivando sia la
sorgente d’acqua sia la derivazione dal lago, entrambi provenienti dalla collina di San Gerolamo
posta a monte del partitore: in questo modo all’interno della vasca si avrà un livello d’acqua
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variabile in funzione delle condizioni meteorologiche e comunque con una quota massima pari alla
quota di imposta dell’arco, da cui uscirà la condotta dalla Cartiera.
Si procederà inoltre con gli interventi di risanamento conservativo sia delle opere murarie, quali
l’arco in mattoni della Cartiera, sia delle opere di ripartizione delle acque, quali le paratoie e la
barriera in legno, che serviva per distribuire le acque provenienti dalla roggia molinaria
Eventuali ulteriori opere di mitigazione verranno valutate nel corso dell’esecuzione dei lavori.
CENTRALE 2 E CANALE DI RESTITUZIONE
Posizione e stato di fatto
La centrale idroelettrica 2 verrà installata all’interno dell’immobile adibito ad archivio della
Fondazione Sella, facente parte del complesso immobiliare ex Lanificio Maurizio Sella, vincolato ai
Beni Culturali e Paesaggistici ai sensi del D.Lgs 42/04. In questa porzione di immobile si trovava la
storica centrale per la produzione di energia con vasca di carico, che veniva alimentata dalle rogge
presenti all’interno del complesso immobiliare.
Descrizione intervento
Il progetto prevede il posizionamento della turbina all’interno del locale originariamente adibito a
vasca di carico, posto ai livelli -1 e -2 del fabbricato, e il mantenimento, al livello -2, dell’antico
locale che ospitava la vecchia turbina, in cui verranno conservate e mantenute le parti ancora
esistenti della precedente centrale.
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Al piano terra del fabbricato verrà ricavato il locale quadri elettrici, spostando verso Est l’ingresso
all’archivio della Fondazione Sella. In corrispondenza del solaio di calpestio del piano terra verrà
sostituta una parte del solaio con un grigliato metallico, per calare dall’alto la turbina e per gli
eventuali successivi interventi di sostituzione di alcuni componenti. Verrà inoltre realizzata una
scala metallica a chiocciola per accedere alla turbina, posta sul solaio del livello -2, per gli interveti
di manutenzione.
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Non verrà eseguito nessun intervento comportante modifiche alla sagoma esterna e al prospetto del
fabbricato ed esternamente non sarà visibile l’ingresso della condotta all’interno della centrale.
Verrà inoltre conservata la rampa esistente di accesso all’archivio della Fondazione Sella.
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Turbina
Anche nella centrale 2, come in quella precedente, è prevista l'installazione di una turbina Kaplan a
doppia regolazione ad asse orizzontale, con generatore asincrono, ma di potenza praticamente
doppia rispetto alla prima.
Riguardo ai rendimenti di turbina e generatore, valgono le stesse considerazioni già fatte in
precedenza.
Canale di restituzione
La centrale 2 scarica nel vecchio canale che restituisce la portata al torrente Cervo, ancora in ottimo
stato di conservazione. E' previsto solo un intervento di manutenzione per rimuovere i sedimenti
che si sono depositati nell'ultimo tratto in occasione delle piene.
Il livello d'acqua all'uscita del diffusore della turbina, rispetto a cui viene determinato il salto utile, è
381,15 metri.
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Il canale si sviluppa all'interno del fabbricato di proprietà che costeggia il torrente fino al punto di
restituzione, situato appena a monte del Ponte di Chiavazza.
E' stata presa in considerazione l'ipotesi di spostare la restituzione più a monte per ridurre il tratto di
corso d'acqua sotteso all'impianto, ma non è risultata ammissibile per problemi legati ai livelli di
piena.
OPERE PER CONNESSIONE RETE ENEL
Descrizione intervento
Il punto di consegna dell’energia idroelettrica sarà all’interno dell’esistente cabina ENEL, collocata
in una porzione compartimentata del fabbricato, facente parte del complesso immobiliare Lanificio
Maurizio Sella, situato lungo la via Corradino Sella, che collega i due ponti che attraversano il
Cervo denominati di Chiavazza e della Maddalena.
Utilizzando le infrastrutture esistenti interrate e le intercapedini dei fabbricati, verrà posato un cavo
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di media tensione tra la centrale idroelettrica 2 e la cabina di trasformazione del Lanificio Maurizio
Sella, adiacente al locale della cabina ENEL; all’interno della cabina di trasformazione verrà
installato l’interruttore generale di protezione.
All’interno della cabina ENEL verrà ricavato il locale contatori, con acceso separato dal resto della
cabina: per evitare la realizzazione di un nuovo accesso sulla via Corradino Sella, con conseguente
modifica del prospetto dell’immobile, si prevede di ricavare all’interno della cabina un corridoio su
cui saranno realizzate le porte di accesso separate ai due locali.
Non verrà eseguito nessun intervento comportante modifiche alla sagoma esterna e al prospetto del
fabbricato, gli unici interventi previsti compartono una diversa distribuzione interna del locale
cabina ENEL.
In uno specifico elaborato è riportata tutta la documentazione amministrativa relativa ai rapporti con
Enel.
MISURAZIONE DELLE PORTATE PRELEVATE
La misurazione dei prelievi e delle restituzioni è regolamentata dalla Regione Piemonte con
Decreto della Presidente della Giunta Regionale 25 giugno 2007, n. 7/R, “Prima definizione degli
obblighi concernenti la misurazione dei prelievi e delle restituzioni di acqua pubblica (Legge
regionale 29 dicembre 2000, n. 61)”.
L’impianto idroelettrico in progetto è soggetto all'obbligo di installazione degli strumenti di misura
e registrazione delle portate in quanto rientra nel campo di applicazione del regolamento, ai sensi
dell'art. 4 comma 1 lettera a) del citato DPGR; essendo ad acqua fluente, ai sensi dell’art. 3 comma
2 dello stesso regolamento, non è invece soggetto alla misurazione delle restituzioni.
Nel tratto rettilineo di condotta forzata che precede la prima centrale è prevista l’installazione di un
misuratore magnetico che consente la registrazione dei valori rilevati su supporto informatico,
consentendo quindi anche misurazioni volumetriche.
Il misuratore di portata è collegato al sistema elettronico che comanda automaticamente l'apertura
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della paratoia all'imbocco del canale di presa, che ha la funzione di limitare il prelievo alla portata
massima di concessione.
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