Capitolo 6 Conclusioni
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CAPITOLO VI
“CONCLUSIONI”
6.1 Conclusioni
La storia dell’ingegneria civile è segnata da innumerevoli crolli di ponti soprattutto in concomitanza di eventi eccezionali come le onde di piena. Immagini di pile vacillanti, di spalle spezzate e di ponti divenuti col tempo strutturalmente logori hanno ossessionato gli ingegneri fin dall’antichità.
Durante la sperimentazione eseguita presso il Laboratorio del dipartimento di Ingegneria Idraulica della facoltà di Pisa, sono stati effettuati studi sul fenomeno dell’erosione dei letti dei fiumi in corrispondenza delle pile di ponti in presenza di materiale flottante, vegetale e non, trasportato dalla corrente e accumulatosi presso il suddetto palo. In particolare si è posta attenzione agli effetti che la scabrezza e la permeabilità dell’accumulo hanno sulla dimensione assoluta e sui profili longitudinali e trasversali dello scavo alla base della pila e della duna a valle. Attraverso l’analisi dimensionale è stato possibile ricavare le variabili che maggiormente influenzano il fenomeno ed effettuare elaborazioni matematiche che potessero ben descrivere l’andamento dello scavo. Le dimensioni dei prototipi (debris) di materiale flottante sono state ottenute dallo studio precedente della letteratura.
Ai fini dei nostri studi sono stati osservati e rilevati i profili longitudinali e trasversali degli scavi alla base del palo e della duna a valle, dovuti al particolare comportamento del flusso nei pressi dell’ostacolo, il quale dà origine ad un flusso discendente (il “downflow”), a vortici a ferro di cavallo (gli “horseshoe vortex”), a rigonfiamenti in superficie (bow wave) e a deboli vortici (wake vortex) a valle della pila.
In seguito all’elaborazione dei dati ricavati dalle prove sperimentali effettuate, sia in assenza che in presenza di accumulo di materiale flottante, è stato possibile compiere alcune importanti osservazioni di carattere qualitativo ed ottenere i seguenti risultati:
Per quanto riguarda la permeabilità dell’accumulo (0<nd<0.7) si può ricavare che:
1. Non ha effetto sulla profondità dello scavo massimo (Kd = Z/Zmax0). Dalle prove
effettuate, per i vari range esaminati, si è infatti visto che al variare della permeabilità il valore di Kd rimaneva circa costante.
2. Non ha effetto sulla velocità di scavo (ξ). Al variare della permeabilità infatti la pendenza delle curve degli andamenti temporali rimane circa costante.
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3. Non ha effetto sulla forma dello scavo longitudinale. In particolare esaminando il valore di Kl = Ldl/Ldl0 , è stato possibile notare che al variare della permeabilità
questo rimaneva circa costante. Inoltre l’equazione della curva relativa allo scavo longitudinale non è funzione della permeabilità del debris.
4. Non ha effetto sulla forma dello scavo trasversale. Infatti il valore di Kt = Ldt/ldt0
rimane circa costante al variare della permeabilità. Inoltre è stata ricavata una unica equazione che rappresenta lo scavo trasversale per tutte le prove eseguite e che quindi non è funzione della permeabilità del debris.
5. Non ha effetto sulla forma della duna in quanto tutte le prove effettuate rientrano bene all’interno delle due rette di interpolazione ricavate.
Per quanto riguarda la scabrezza dell’accumulo (0<df/D<0.35) si può ricavare che :
1. Ha effetto sulla profondità dello scavo massimo (Kd = Z/Zmax0). Dalle prove effettuate,
per i vari range esaminati, si è infatti visto che all’aumentare della scabrezza il valore di Kd tendeva ad aumentare, anche se comunque in modo lieve .
2. Ha effetto sulla velocità di scavo (ξ). All’aumentare della scabrezza infatti la pendenza delle curve degli andamenti temporali tende ad aumentare.
3. Non ha effetto sulla forma dello scavo longitudinale. In particolare esaminando il valore di Kl = Ldl/Ldl0 , è stato possibile notare che all’aumentare della scabrezza
questo rimaneva circa costante. Inoltre l’equazione della curva relativa allo scavo longitudinale non è funzione della scabrezza del debris.
4. Non ha effetto sulla forma dello scavo trasversale. Infatti il valore di Kt = Ldt/ldt0
rimane circa costante all’aumentare della scabrezza. Inoltre è stata ricavata una unica equazione che rappresenta lo scavo trasversale per tutte le prove eseguite e che quindi non è funzione della scabrezza del debris.
5. Non ha effetto sulla forma della duna in quanto tutte le prove effettuate rientrano bene all’interno delle due rette di interpolazione ricavate.
In conclusione le variabili che maggiormente influiscono sulla profondità e la forma dello scavo e della duna sono l’area percentuale di occlusione (∆A%*) e la velocità del flusso (U/Uc).
