SCABREZZA EQUIVALENTE NEGLI ALVEI COMPOSITI


Se una sezione fluviale è caratterizzata da zone con valori diversi di scabrezza (alvei a sezione composita), la distribuzione delle velocità nella sezione risente di queste differenze. Nel caso in cui non serva fare riferimento alle diverse velocità medie che assume la corrente nelle varie parti della sezione a scabrezza omogenea, risulta molto pratico utilizzare nei calcoli idraulici un valore equivalente della scabrezza.


Se si adotta come scabrezza il coefficiente K di Gauckler-Strickler, ripartendo la sezione in N sottosezioni a scabrezza costante, una stima approssimata della scabrezza equivalente può essere ottenuta come media dei diversi valori di scabrezza Ki della sezione, pesati sui corrispondenti tratti di perimetro bagnato, Pi. In realtà, esistono metodologie per stime della scabrezza più accurate.
Nel caso di corsi d’acqua interessati da folta vegetazione in alveo, il problema deve essere affrontato combinando la scabrezza dei tratti non vegetati e vegetati, da calcolare poi come scabrezza equivalente nei canali a sezione composta. Occorre fare una distinzione tra vegetazione flessibile (di carattere erboso) e rigida (alberature o anche vegetazione cespuglioso/arbustiva) e tra vegetazione completamente immersa nella corrente e vegetazione emergente.
Nel caso di vegetazione flessibile completamente immersa nella corrente idrica, lo strato in prossimità della parete è dominato dalla scabrezza offerta dalla vegetazione. Per valutarne la resistenza opposta al deflusso della corrente idrica, con un approccio di tipo empirico si può fare riferimento a una formula del moto in cui al rapporto R/ si sostituisce il rapporto h/kv:


dove h è l’altezza della corrente, i coefficienti av e bv dipendono dal tipo e dallo stato della vegetazione, e kv rappresenta la scabrezza equivalente dovuta alla vegetazione.
Nel caso di vegetazione rigida (alberature spesso presenti nelle aree golenali dei corsi d'acqua), la resistenza si calcola facendo riferimento all’equilibrio delle forze agenti nel tronco fluviale, mettendo in conto anche la resistenza al moto offerta dai singoli alberi. In particolare, con riferimento a un tratto di canale lungo L, con inclinazione di fondo , area A e perimetro bagnato P, la componente della forza peso agente nella direzione del moto è bilanciata dagli sforzi di trascinamento agenti sul contorno, 0, e dalla resistenza offerta dalle singole piante, Rpj:







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