Come dimensionare uno sfioratore di troppo pieno (CSO)
Lo sfioratore di troppo pieno (in inglese CSO, Combined Sewer Overflow) è il manufatto che, in una fognatura mista, scarica nel corpo idrico ricettore la portata eccedente durante gli eventi di pioggia. Questa guida spiega quando entra in funzione, come si stima la portata di attivazione e come si calcolano i regolatori, con le formule e i riferimenti EPA SWMM.
Ultimo aggiornamento: 19 giugno 2026
Che cos’è uno sfioratore di troppo pieno
In una rete fognaria mista, acque reflue e acque meteoriche scorrono nella stessa condotta. Durante la pioggia la portata può crescere di decine di volte rispetto al tempo secco: l’impianto di depurazione a valle non potrebbe trattarla tutta. Lo sfioratore di troppo pieno è il manufatto che, superata una certa soglia, devia (sfiora) la portata in eccesso verso il corpo ricettore, mantenendo verso la depurazione una portata controllata.
Dimensionare correttamente lo sfioratore significa due cose distinte: stabilire QUANDO inizia a sfiorare (la portata di attivazione) e calcolare QUANTO sfiora attraverso il regolatore (stramazzo o luce di fondo).
Sezione longitudinale schematica del pozzetto sfioratore
Schema indicativo: la portata in eccesso tracima dallo stramazzo verso il ricettore quando il livello supera la soglia di attivazione legata alla capacita del tubo di uscita.
La portata di attivazione: il tubo di uscita fa da strozzatura
Un errore comune è pensare che lo sfioro dipenda dal tubo di scarico (quello che porta l’acqua sfiorata al ricettore). In realtà dipende dalla capacità del tubo di uscita verso la depurazione, che funziona da strozzatura: finché riesce a smaltire la portata in arrivo, non si sfiora; quando la portata in ingresso supera la sua capacità, il livello nel pozzetto sale e lo sfioro entra in funzione.
La capacità massima del tubo di uscita si calcola con la formula di Manning a sezione piena. Una riduzione opzionale tramite un coefficiente di efficienza tiene conto delle perdite di carico localizzate del pozzetto.
Q_att = η · (1/n) · A · R^(2/3) · √SConcetto di portata di attivazione
Il tubo di uscita verso la depurazione funziona da strozzatura: finche Q_in resta sotto la capacita a sezione piena del condotto, non si attiva lo sfioro.
I tre regolatori del troppo pieno
Una volta superata la soglia di attivazione, la portata in eccesso viene scaricata attraverso un regolatore. EPA SWMM modella tre tipologie principali, che corrispondono ad altrettanti manufatti reali:
- Soglia di attivazione (divider Overflow): definisce la portata oltre la quale parte lo sfioro, a partire dalla capacità del condotto di valle.
- Stramazzo (weir): soglia su cui l’acqua tracima a pelo libero; la portata sfiorata cresce con il battente He elevato a una potenza > 1.
- Luce di fondo (orifizio): apertura sommersa la cui portata segue l’equazione di Torricelli, proporzionale alla radice del battente.
Regolatori di sfioro: stramazzo e luce di fondo
Confronto schematico delle due tipologie piu usate. He = battente sullo stramazzo; He = carico sul centro della luce per l orifizio.
Stramazzo e luce di fondo: le formule
Per uno stramazzo rettangolare a parete sottile la portata sfiorata si calcola con la classica legge dello stramazzo; per una luce di fondo si usa l’equazione dell’orifizio. Il coefficiente (Cw o Cd) dipende dalla geometria e dallo stato della soglia o della luce.
Stramazzo: Q = Cw · Le · He^(3/2) | Orifizio: Q = Cd · Ao · √(2g·He)Esempio numerico
Consideriamo un tubo di uscita circolare con diametro D = 400 mm, pendenza S = 0,1%, coefficiente di Manning n = 0,013 e perdite di carico localizzate del 20% (η = 0,80).
La capacità teorica a sezione piena risulta circa 66 l/s; applicando l’efficienza η = 0,80 si ottiene una portata di attivazione di circa 53 l/s (≈ 190 m³/h). Oltre questa portata in ingresso, lo sfioratore inizia teoricamente a funzionare. Puoi rifare questo calcolo con i tuoi dati nel calcolatore dedicato.
Riferimenti e validità
Le formule qui descritte seguono il modello idraulico di EPA SWMM, lo standard internazionale per le reti fognarie. Restano stime di supporto a verifiche preliminari: il dimensionamento definitivo richiede la geometria reale del manufatto, il rapporto di diluizione richiesto dalla normativa locale e, idealmente, una modellazione SWMM completa.
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Tutti i calcoli di questa guida sono disponibili come calcolatori online, eseguiti localmente nel browser.
Fonti
- EPA SWMM 5.2 Reference Manual Vol. II (Hydraulics), capp. 4.3.3 e 6.2–6.3.
- Formula di Manning per la capacità a sezione piena delle condotte.
- ASCE (1982), Manual of Practice No. 60 – intervalli del coefficiente n.