FGN-0020 · Fognature · Livello intermedio

Quando utilizzare coefficienti di deflusso costanti o variabili

Scelta tra metodo semplificato e rappresentazione dipendente da evento, saturazione e impermeabilizzazione

Ultimo aggiornamento: 2026-09-11

In sintesi

Un coefficiente di deflusso costante è appropriato per calcoli semplificati di picco, bacini piccoli e relativamente omogenei, quando il metodo adottato e le prescrizioni locali lo consentono. Il coefficiente sintetizza impermeabilizzazione, infiltrazione, intercettazione e accumulo, ma non descrive come questi processi cambino durante la pioggia. Nei bacini permeabili o misti, negli eventi di durata e intensità molto differenti, nelle simulazioni temporali e nelle verifiche di volume è preferibile rappresentare esplicitamente le perdite oppure adottare coefficienti variabili e documentati. Il valore deve essere coerente con evento, condizioni iniziali e variabile da stimare: un coefficiente calibrato sul volume non coincide necessariamente con quello efficace al picco.

Lo stesso bacino può mostrare rapporti pioggia-deflusso differenti per eventi brevi o lunghi, terreno asciutto o saturo e diversa distribuzione dell'intensità.

Nel metodo razionale il coefficiente è usato per la portata di picco. Il rapporto tra volume totale defluito e volume di pioggia è invece un coefficiente volumetrico e può assumere un valore diverso.

Il problema progettuale

Il coefficiente di deflusso riduce la pioggia totale alla quota che contribuisce alla rete. Questa sintesi è efficace, ma concentra in un solo numero processi fisici diversi e variabili nel tempo.

Una scelta troppo bassa sottostima portate e volumi; una scelta troppo alta può sovradimensionare la rete e nascondere il ruolo dell'infiltrazione o dell'accumulo.

Che cosa rappresenta il coefficiente

Il coefficiente tiene conto, in forma aggregata, della parte di precipitazione che non raggiunge il recapito per intercettazione, infiltrazione, bagnamento e riempimento delle depressioni superficiali.

Nelle superfici direttamente connesse alla rete il valore è elevato; nelle aree permeabili dipende maggiormente da suolo, vegetazione, pendenza e condizioni iniziali.

Quando un valore costante è adeguato

Un coefficiente costante è generalmente compatibile con il metodo razionale per piccoli bacini, singoli eventi di progetto e stima della portata al colmo, quando uso del suolo e connessione idraulica sono sufficientemente omogenei.

Il valore deve provenire da prescrizioni locali, letteratura tecnica applicabile o calibrazione, e deve essere associato al tempo di ritorno e allo scopo della verifica quando la metodologia lo richiede.

Confronto tra coefficiente costante per calcoli semplificati e risposta variabile dovuta a perdite iniziali, infiltrazione e saturazione.

Quando serve una rappresentazione variabile

La variabilità diventa importante per bacini con ampia quota permeabile, eventi di diversa durata o intensità, condizioni iniziali determinanti, simulazioni continue, volumi di laminazione e analisi di scenari climatici o urbanistici.

In questi casi è preferibile modellare separatamente infiltrazione, accumulo superficiale ed evaporazione, oppure adottare relazioni variabili chiaramente definite.

Dipendenza dall'evento

Per piogge modeste le perdite iniziali possono assorbire una parte rilevante dell'evento. Per piogge intense o prolungate, il riempimento delle depressioni e la riduzione della capacità di infiltrazione aumentano la frazione defluita.

Un coefficiente crescente con il tempo di ritorno può essere previsto da alcune metodologie, ma non deve essere introdotto senza riferimento alla fonte adottata.

Impermeabilità totale ed effettivamente connessa

Non tutta la superficie impermeabile scarica direttamente nella rete. Un tetto che drena su un giardino può produrre una risposta diversa da un tetto collegato al pluviale fognario.

La percentuale impermeabile direttamente connessa è spesso più significativa della sola copertura del suolo. La connettività deve essere verificata prima di aumentare o ridurre il coefficiente.

Coefficiente medio per superfici miste

In un calcolo semplificato il coefficiente composito può essere ottenuto come media pesata sulle aree delle diverse superfici. Questa operazione conserva il contributo di picco solo se le aree rispondono in modo sufficientemente sincrono.

Quando i tempi di risposta sono molto differenti, è preferibile suddividere il bacino e calcolare separatamente i contributi.

Distinguere portata di picco e volume

Un coefficiente efficace per riprodurre il picco può incorporare sincronizzazione e concentrazione dei contributi. Il coefficiente volumetrico deriva invece dal rapporto tra volumi e integra l'intero evento.

La calibrazione deve quindi specificare quale grandezza viene confrontata. Usare lo stesso valore per picco, volume e simulazione continua può generare compensazioni errate.

Calibrazione e trasferibilità

Se sono disponibili misure di pioggia e portata, il coefficiente può essere stimato su più eventi. La dispersione dei valori aiuta a comprendere il ruolo di intensità, durata e umidità antecedente.

Un valore calibrato non deve essere trasferito automaticamente a bacini differenti o a scenari futuri con maggiore impermeabilizzazione. Parametri e dati devono essere coerenti con lo stato rappresentato.

Analisi di sensibilità

In assenza di calibrazione è opportuno confrontare almeno un valore centrale e valori plausibili inferiori e superiori. L'analisi deve osservare portate, volumi, tratti in pressione e allagamenti.

Se una piccola variazione del coefficiente modifica l'esito progettuale, la raccolta di dati aggiuntivi o l'uso di un modello delle perdite più esplicito diventa prioritario.

Procedura operativa consigliata

1. Definire se interessa picco, volume o simulazione temporale. 2. Separare superfici permeabili, impermeabili e direttamente connesse. 3. Valutare omogeneità e dimensione del bacino. 4. Individuare prescrizioni e valori di riferimento applicabili. 5. Usare un coefficiente costante solo se coerente con il metodo. 6. Per superfici miste calcolare una media pesata o suddividere il bacino. 7. Nei modelli dinamici rappresentare perdite e accumuli quando rilevanti. 8. Considerare condizioni iniziali e severità dell'evento. 9. Eseguire sensibilità o calibrazione su più eventi. 10. Documentare significato, fonte e campo di applicazione del valore.

Errori frequenti da evitare

• Considerare il coefficiente una proprietà fissa del materiale.
• Confondere coefficiente di picco e coefficiente volumetrico.
• Mediare superfici con tempi di risposta molto diversi.
• Equiparare impermeabilità totale e direttamente connessa.
• Aumentare il coefficiente con il tempo di ritorno senza una metodologia.
• Usare un valore calibrato su un solo evento come universale.
• Duplicare le perdite usando insieme coefficiente riduttivo e infiltrazione.
• Non verificare la sensibilità dei risultati.

Indicazioni conclusive

Il coefficiente costante è uno strumento semplice e utile quando le ipotesi del metodo razionale sono rispettate. Non deve però essere usato come sostituto indistinto dei processi idrologici in ogni tipo di simulazione.

All'aumentare dell'eterogeneità, della durata e dell'importanza dei volumi, cresce l'utilità di una rappresentazione variabile o esplicita delle perdite. La scelta deve restare verificabile attraverso fonte, calibrazione e sensibilità.

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Domande frequenti

Può aumentare secondo alcune metodologie perché le perdite incidono relativamente meno negli eventi severi, ma la variazione deve essere definita dalla fonte adottata e non introdotta arbitrariamente.

Nel metodo semplificato si usa una media pesata sulle aree. Se le superfici hanno tempi di risposta molto diversi, è preferibile modellarle come sottobacini separati.

No. Intercettazione, accumulo, perdite e mancata connessione diretta possono ridurre il contributo effettivo alla rete.

Occorre evitare di contare due volte le stesse perdite. Nel modello dinamico è spesso preferibile descrivere separatamente le superfici e i processi fisici.

Si utilizzano fonti applicabili al contesto, si documentano le ipotesi e si esegue un'analisi di sensibilità su un intervallo plausibile.