Dellrose Street, una strada in mattoni lunga 900 metri e ormai obsoleta, aveva bisogno di essere riparata, ma la città di Pittsburgh voleva limitare le infrastrutture tradizionali per le acque meteoriche, come tubi e bacini di raccolta. Per salvaguardare l'estetica del quartiere, hanno incaricato ms consultants, inc. di progettare una soluzione di pavimentazione permeabile per controllare i volumi di deflusso delle acque piovane e i picchi di deflusso che tradizionalmente sarebbero stati convogliati fuori sede attraverso le fognature. Jason Borne, ingegnere specializzato in acque meteoriche della ms consultants che ha lavorato al progetto, afferma: "Quello che cerchiamo di fare è capire il potenziale di infiltrazione in situ del sottosuolo per determinare i processi naturali più efficienti per attenuare i flussi; sia attraverso l'infiltrazione del volume d'acqua in eccesso nel terreno, sia attraverso un lento rilascio fuori sito". Ha utilizzato l'InfiltrometroSATURO per avere un'idea di come il materiale di riempimento urbano si infiltra nell'acqua.

LE INFRASTRUTTURE VERDI FAVORISCONO L'INFILTRAZIONE NATURALE

Quando Borne e il suo team hanno studiato cosa fare per rallentare il deflusso, hanno deciso che le pavimentazioni permeabili sarebbero state una soluzione praticabile. Non c'è molto che si possa fare una volta che si è realizzata una superficie indurita come una pavimentazione", spiega Borne. Le superfici tradizionali accelerano il deflusso, il che richiede bacini di raccolta e tubi di grande diametro per convogliare il deflusso fuori dal sito. Eravamo interessati a indagare su cosa ci avrebbero permesso di fare alcuni sottosuoli urbani o riempimenti urbani dal punto di vista dell'infiltrazione. Quando abbiamo iniziato a esaminare alcuni di questi sottosuoli, abbiamo deciso che un sistema di pavimentazione permeabile sarebbe stato ideale per questa particolare strada".

GLI INFILTROMETRI DETERMINANO IL POTENZIALE DI INFILTRAZIONE NATURALE

Una volta che l'acqua è confluita nell'aggregato, il team ha iniziato a trovare il modo di rallentarla e di favorire l'infiltrazione. Borne racconta: "Fondamentalmente abbiamo ideato un sistema di barriere al flusso sotterraneo a più livelli. Avevamo circa 60 barriere di scorrimento in calcestruzzo che attraversavano il sottofondo all'interno della base aggregata della strada. Ne avevamo bisogno perché la pendenza longitudinale della strada era piuttosto significativa. Dietro ciascuna di queste barriere abbiamo immagazzinato una parte dell'acqua piovana che di solito defluisce dal sito. L'ideale era rimuovere l'acqua immagazzinata attraverso l'infiltrazione, per farla scendere fino al sottofondo e allontanarla, quindi abbiamo usato degli infiltrometri per aiutarci a stabilire dove potevamo massimizzare l'infiltrazione e dove avremmo dovuto affidarci ad altri metodi di gestione".

I TEMPI DI PROVA RIDOTTI CONSENTONO DI MODIFICARE IL PROGETTO AL VOLO

Sebbene la maggior parte del sottosuolo fosse costituito da un riempimento urbano di argilla, c'era una netta transizione tra questo materiale argilloso e una miscela di argilla e scisto. Borne racconta: "Dopo lo scavo, ha piovuto e abbiamo visto che l'acqua scompariva attraverso il materiale scistoso/argilloso. Quando abbiamo fatto i test di infiltrazione, l'argilla e lo scisto rotti hanno mostrato un potenziale di infiltrazione più alto rispetto al materiale di riempimento in argilla. Questo ci ha portato a modificare il progetto delle barriere di scorrimento del sottosuolo in base ai tassi di infiltrazione specifici osservati nei sottosuoli. Nei casi in cui i test hanno mostrato valori di conducibilità idraulica più elevati, siamo stati in grado di affidarci completamente all'infiltrazione per rimuovere l'acqua da dietro le dighe di controllo". Borne aggiunge che nelle aree in cui l'infiltrazione era scarsa, hanno aumentato l'infiltrazione con un concetto di rilascio lento. "Abbiamo inserito alcuni fori di drenaggio nella barriera di flusso e abbiamo lasciato che l'acqua defluisse verso la barriera successiva e così via". In sostanza, l'infiltrometro automatizzato SATURO ci ha permesso di eseguire molti test in un breve lasso di tempo per stabilire una soglia di individuazione dei terreni a buona infiltrazione e di quelli a scarsa infiltrazione. Questo ci ha permesso di modificare il progetto al volo. L'infiltrometro a doppio anello richiede molto più tempo per eseguire un test, e il tempo è fondamentale quando l'appaltatore vuole riempire l'area e far partire i lavori. È stato bello avere uno strumento che ci ha fornito le informazioni di cui avevamo bisogno più rapidamente".

COME SI SONO COMPORTATI IL DOPPIO ANELLO E SATURO ?

Borne afferma che l'infiltrometro SATURO era più veloce e riduceva la possibilità di errore umano. Aggiunge: "Ci piaceva l'idea che fosse molto standardizzato. Anche il grafico automatico del flusso nel tempo era di grande interesse per noi, perché potevamo vedere una tendenza o delle anomalie che avrebbero potuto invalidare i risultati che stavamo ottenendo". L'infiltrometro a doppio anello impiega molto tempo per raggiungere uno stato di equilibrio ed è difficile sapere quando ciò avviene. State seguendo le linee guida suggerite dal Dipartimento di Protezione Ambientale della Pennsylvania, ma sono molto generalizzate. Secondo me non sono adatte a tutte le situazioni. Quello che abbiamo scoperto con l'infiltrometro SATURO è che registra le informazioni a intervalli molto discreti, traccia una curva del flusso nel tempo e quando si livella, in pratica si raggiunge l'equilibrio. Si raggiunge questo stato di equilibrio più velocemente. Si risparmia acqua, ma anche tempo. E c'è la soddisfazione di ottenere risultati standardizzati piuttosto che la possibilità che ogni tecnico applichi i principi in modo leggermente diverso, come potrebbe accadere con l'infiltrometro a doppio anello". Borne e il suo team sono stati in grado di preparare un progetto di strada con pavimentazione permeabile che ha permesso di escludere le tradizionali infrastrutture di fognatura, riducendo sia i costi di capitale che i costi del ciclo di vita della manutenzione a lungo termine. Il concetto di pavimentazione permeabile è destinato a fornire alla città di Pittsburgh un modello da applicare alla futura ricostruzione di altre strade cittadine.

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