Richiamo Idraulica Parte 2

Click here to load reader

  • date post

    21-Jul-2016
  • Category

    Documents

  • view

    22
  • download

    2

Embed Size (px)

description

costruzioni idrauliche unipd

Transcript of Richiamo Idraulica Parte 2

  • Sistemazioni dei corsi d'acqua - Paolo Salandin, Universit di Padova

    IL MOTO UNIFORME (the uniform flow)

    GAUCKLER - STRICKLER 2/13/2Hs iRKv

    iRP

    Ai

    Hw

    wo

    DARCY - WEISBACH g2

    v

    R4i

    2

    H

    COLEBROOK - WHITE

    HR471,3

    e

    Re

    51,2log2

    1

    H

    R4vRe

    6

    H

    10Re

    m101R

    s/m45,0v

    IN FIUMI E CANALI

  • Sistemazioni dei corsi d'acqua - Paolo Salandin, Universit di Padova

    SCABREZZA DI FIUMI E CANALI

    Qualit della superficie Scabrezza assoluta

    e (10-4 m) Strickler

    sK (m1/3s-1) CANALI APERTI ( HR 1,00 m)

    Rivestiti con: - conglomerati bituminosi - mattoni - calcestruzzo - pietrame ad opera incerta - pietre (a seconda del tipo, della profondit e velocit)

    Scavati o dragati: - in terra diritti e uniformi - in terra con curve abbastanza uniformi - in terra senza manutenzione o in roccia CORSI DACQUA MINORI ( HR 2,00 m, larghezza in piena < 30 m): - con sezioni abbastanza regolari - con sezioni irregolari e impaludamenti - torrenti con pochi massi - torrenti con grossi massi CORSI DACQUA MAGGIORI ( HR 4,00 m, larghezza in piena > 30 m): - con sezioni regolari senza massi e siepi - irregolari con sezioni accidentate AREE GOLENALI ( HR 1,00 m) - a pascolo - coltivate - con vegetazione spontanea

    590 1090 390

    ----------

    7557 7257 7757 5020

    3015

    6030 5020 5020

    ----------

    4520 2515 3520 2515

    ----------

    4530 3020

    ---------- 4020 5020 3020

    6/190

    sd

    26K

    n

    1Ks

    MANNING

    2/13/2H iRn

    1v

  • Sistemazioni dei corsi d'acqua - Paolo Salandin, Universit di Padova

    SCABREZZA DI FIUMI E CANALI

    Qualit della superficie Scabrezza assoluta

    e (10-4 m) Strickler

    sK (m1/3s-1) CANALI APERTI ( HR 1,00 m)

    Rivestiti con: - conglomerati bituminosi - mattoni - calcestruzzo - pietrame ad opera incerta - pietre (a seconda del tipo, della profondit e velocit)

    Scavati o dragati: - in terra diritti e uniformi - in terra con curve abbastanza uniformi - in terra senza manutenzione o in roccia CORSI DACQUA MINORI ( HR 2,00 m, larghezza in piena < 30 m): - con sezioni abbastanza regolari - con sezioni irregolari e impaludamenti - torrenti con pochi massi - torrenti con grossi massi CORSI DACQUA MAGGIORI ( HR 4,00 m, larghezza in piena > 30 m): - con sezioni regolari senza massi e siepi - irregolari con sezioni accidentate AREE GOLENALI ( HR 1,00 m) - a pascolo - coltivate - con vegetazione spontanea

    590 1090 390

    ----------

    7557 7257 7757 5020

    3015

    6030 5020 5020

    ----------

    4520 2515 3520 2515

    ----------

    4530 3020

    ---------- 4020 5020 3020

    6/190

    sd

    26K

    n

    1Ks

    MANNING

    2/13/2H iRn

    1v

    65432l n)n+ n + n + n + (n = n

    Condizioni del canale Valori

    Materiale dellalveo

    Terra Roccia tagliata Ghiaia fine Ghiaia grossolana

    n1 0,020 0,025 0,024 0,028

    Grado di irregolarit

    Liscio Minore Moderato Severo

    n2 0,000 0,005 0,010 0,020

    Variazione della sezione

    Graduale Con alternanza occasionale Con alternanza frequente

    n3 0,000 0,005

    0,0100,015 Effetto relativo

    delle ostruzioni

    Trascurabile Minore Apprezzabile Severo

    n4 0,000 0,0100,015 0,0200,030 0,0400,060

    Vegetazione Bassa Media Alta Molto alta

    n5 0,0050,010 0,0100,025 0,025-0,050 0,050-0,100

    Tortuosit Minore Apprezzabile Severa

    n6 1,000 1,150 1,300

    Degree of meandering

    Bed material

    Variation in channel cross section

    Degree of irregularity

    Effect of obstruction

    Amount of vegetation

    Cowans, 1989

  • Sistemazioni dei corsi d'acqua - Paolo Salandin, Universit di Padova

    SEZIONI COMPOSTE

    3/2Hs

    3/2Hs RKtcosRKi

    vEmm

    mHm

    mm

    m RPAA

    3/2

    H3/2

    m2/3

    sm

    3/2

    3/2

    m2/3

    sm

    3/2

    RKP

    P

    KP

    A

    i

    v

    m

    m

    m3/2

    mHmm

    m ARKsJ

    QC m mCJ

    QC

    23m

    2m

    3m

    AC

    AC

    A

    33

    dA)'vv(vA

    1

  • Sistemazioni dei corsi d'acqua - Paolo Salandin, Universit di Padova

    INTEGRAZIONE PROFILI A MOTO PERMANENTE

    23/4H

    2s

    2

    ARK

    QJ

    xJJ2

    1EE 1nnn1n

    gA2

    QzyE

    2

    1n1n EEE

    0ydy

    EdEE

    1n

    1ny1n

    y

    xdy

    dJ

    2

    1

    gA

    bQ1

    xJJ2

    1EE

    dy/Ed

    Ey

    1n

    1n3

    1n

    1n2

    1nnn1n

    1n

    y 1n

    Gradually varied flow

  • Sistemazioni dei corsi d'acqua - Paolo Salandin, Universit di Padova

    INTEGRAZIONE PROFILI A MOTO PERMANENTE

    23/4H

    2s

    2

    ARK

    QJ

    xJJ2

    1EE 1nnn1n

    gA2

    QzyE

    2

    1n1n EEE

    0ydy

    EdEE

    1n

    1ny1n

    y

    xdy

    dJ

    2

    1

    gA

    bQ1

    xJJ2

    1EE

    dy/Ed

    Ey

    1n

    1n3

    1n

    1n2

    1nnn1n

    1n

    y 1n

    Gradually varied flow

  • Sistemazioni dei corsi d'acqua - Paolo Salandin, Universit di Padova

    CANALI COLLETTORI DI PORTATA

    )Ji(Adx

    dSw

    L

    0wvL

    0wmdx)x(J)x(ASidx)x(AS

    dxPdSSidxAS w

    JRHw

    LALA

    0i0i

    Channel with lateral inflow

    side-channel spillway

  • Sistemazioni dei corsi d'acqua - Paolo Salandin, Universit di Padova

    CANALI COLLETTORI DI PORTATA

    )Ji(Adx

    dSw

    L

    0wvL

    0wmdx)x(J)x(ASidx)x(AS

    dxPdSSidxAS w

    JRHw

    LALA

    0i0i

    Channel with lateral inflow

    side-channel spillway

  • Sistemazioni dei corsi d'acqua - Paolo Salandin, Universit di Padova

    CANALI COLLETTORI DI PORTATA

    )Ji(Adx

    dSw

    L

    0wvL

    0wmdx)x(J)x(ASidx)x(AS

    dxPdSSidxAS w

    JRHw

    LALA

    0i0i

    Channel with lateral inflow

    side-channel spillway

  • Sistemazioni dei corsi d'acqua - Paolo Salandin, Universit di Padova

    CONFLUENZE: IL TORRENTE ARDO (PIAVE)

    11

    21

    211

    w1 ybg

    Q

    2

    ybS

    22

    22

    222

    w2 ybg

    Q

    2

    ybS

    )cy(bg

    QS

    33

    23

    w3

    iL2

    ybybG 2211w

    6

    )yyyy)(bb(R

    2221

    2112

    w

    NELLIPOTESI DI ANDAMENTO LINEARE DEL PROFILO L

    x)yy(yy 121

    231 SRGcosSS

    E TRASCURANDO LATTRITO SUL FONDO

    Junctions: the example of Ardo (Piave) stream

    Hypothesis: linear behavior of the profile

    and by neglecting the shear stress

  • Sistemazioni dei corsi d'acqua - Paolo Salandin, Universit di Padova

    IL RISALTO IDRAULICO

    211

    2 F8112

    1

    Y

    Y

    FORTE9F

    STABILE

    OSCILLANTE

    95,4F

    5,45,2F

    DEBOLE

    ONDULATO

    5,27,1F

    7,11F

    RISALTOFROUDE

    1

    1

    1

    1

    1

    21

    321

    1 F81116

    F813

    Y

    H

    The hydraulic jump

    undular

    weak broken

    with instability

    stable broken

    strong broken

  • Sistemazioni dei corsi d'acqua - Paolo Salandin, Universit di Padova

    LOCALIZZAZIONE DEL RISALTO 1/2

    z)H(HYg2

    qY oo2

    1

    2

    1

    211

    2 F8112

    1

    Y

    Y

    23

    2

    3222

    2

    2Yg2

    qYHz

    Yg2

    qY c22

    2

    2

    2 Y2

    3Hz

    Yg2

    qY

    CORRENTE LENTA A VALLE CORRENTE VELOCE A VALLE

    Localization of the hydraulic jump 1/2

    Subcritical downstream conditions Supercritical downstream conditions

  • Sistemazioni dei corsi d'acqua - Paolo Salandin, Universit di Padova

    LOCALIZZAZIONE DEL RISALTO 2/2

    c212 Y5,1HHHH

    CASO b) c212 Y5,1HHH

    CASO a)

    b/br s

    21

    321

    121 F81116

    F813HH

    y

    H

    Localization of the hydraulic jump 2/2

  • Sistemazioni dei corsi d'acqua - Paolo Salandin, Universit di Padova

    LOCALIZZAZIONE DEL RISALTO 2/2

    CASO b) c212 Y2

    3HHH CASO a)

    2/3

    21

    3212

    11

    s

    F81116

    F813

    2

    F1F

    8

    27

    b

    br

    2/321

    1s

    2

    F1F

    8

    27

    b

    br

    2/3

    2

    21

    2

    2

    121

    1

    2

    r

    F

    2

    3

    y

    y

    2

    F

    y

    y

    211

    2 F8112

    1

    Y

    Y

    Localization of the hydraulic jump 2/2

  • Sistemazioni dei corsi d'acqua - Paolo Salandin, Universit di Padova

    LOCALIZZAZIONE DEL RISALTO 2/2

    CASO b) c212 Y2

    3HHH CASO a)

    2/3

    21

    3212

    11

    s

    F81116

    F813

    2

    F1F

    8

    27

    b

    br

    2/321

    1s

    2

    F1F

    8

    27

    b

    br

    2/3

    2

    21

    2

    2

    121

    1

    2

    r

    F

    2

    3

    y

    y

    2

    F

    y

    y

    211

    2 F8112

    1

    Y

    Y

    Localization of the hydraulic jump 2/2

  • Sistemazioni dei corsi d'acqua - Paolo Salandin, Universit di Padova

    LOCALIZZAZIONE DEL RISALTO CON GRADINO NEGATIVO

    21

    2

    11

    2

    12

    2 F1y

    z

    y

    y

    yy2

    y

    21

    2

    1

    2

    1

    2

    12

    2 F1