Academic literature on the topic 'Tracimazione'

Le dighe marittime sono opere di difesa costiera realizzate in prossimità di insediamenti antropici per tutelarli da attacchi ondosi. L’azione dell’onda sulla struttura porta alla formazione di fenomeni quali la risalita, la tracimazione, la trasmissione e la riflessione. In particolare la portata di tracimazione esprime il quantitativo d’acqua che è in grado di giungere in cresta alla struttura oltrepassandola, caratterizzando quindi l’entità di interazione dell’onda con ciò che è posto al di là dell’opera progettata. In letteratura, la valutazione della portata di tracimazione per dighe con berma, si basa sul fattore di influenza γ_b, la cui determinazione si ottiene mediante un processo iterativo, e a seguito di un numero limitato di dati sperimentali. Nasce dunque l’esigenza di investigare gli effetti che la berma ha sul processo di tracimazione. Per cui, dopo aver validato il modello numerico IH-2VOF, e aver realizzato un database derivante da una matrice di simulazioni, sono stati valutati gli effetti di due parametri caratteristici della berma: larghezza e sommergenza. La formula attualmente in letteratura non si è dimostrata cautelativa, in quanto i valori di portata ottenuti dalle simulazioni sono rispetto ad essi sovrastimati. Si evince che il parametro determinante per la riduzione della portata è quindi la larghezza in funzione della lunghezza d’onda. Da tale studio si evidenzia la necessità di compiere ulteriori indagini in merito all’effetto della berma sul processo di tracimazione, allo scopo di giungere ad una nuova parametrizzazione del fattore di influenza γ_b, in grado di supportare la progettazione in maniera cautelativa e semplificata.

Gli argini a mare sono opere marittime realizzate al fine di ridurre i danni provocati alle zone costiere dal fenomeno della tracimazione dell'onda. Questo è il motivo per cui, con lo scopo di difendere la costa, essi possono essere caratterizzati dalla presenza di un tratto inclinato, di un camminamento e di un muro paraonde. A fronte di un progressivo cambiamento climatico che si traduce in un innalzamento del livello del mare, uno studio eseguito da Van Doorslaer nel 2015, si è occupato della determinazione di configurazioni di muro paraonde dotato di parapetto, per ridurre il fenomeno della tracimazione, senza alzare il muro in verticale. Sulla base di questo studio sperimentale, Van Doorslaer ha elaborato delle formule che identificano dei coefficienti di riduzione della portata di tracimazione, in relazione alla configurazione geometrica della struttura. Questa tesi si pone i seguenti obiettivi: •Realizzazione di un database di simulazioni caratterizzate da un’ampia variabilità dei parametri geometrici e identificativi dell’attacco ondoso, che saranno elaborate tramite modellazione numerica con modello IH-2VOF, al fine di restituire valori di portata di tracimazione; •Applicazione delle formule empiriche per la stima della portata di tracimazione già presenti in letteratura; •Applicazione delle formule empiriche per la stima della portata di tracimazione proposte da Van Doorslaer; •Confronto tra valori numerici ed empirici al fine di osservare particolari tendenze di comportamento all’interno del campione di dati e la dipendenza del fenomeno da determinati parametri; •Verifica dell’effettiva applicabilità delle formule empiriche di Van Doorslaer a un database caratterizzato da condizioni geometriche e dell’attacco ondoso diverse da quelle studiate nella sua analisi, tramite valutazione della correlazione fra le serie di dati; •Identificazione della combinazione geometrica ottimale del parapetto per la riduzione della portata di tracimazione.

Le zone costiere appartengono alle aree con alta densità di popolazione, nonostante queste regioni siano le più vulnerabili al rischio di onde violente da tempesta e alla tracimazione di esse. In aggiunta, a causa del cambiamento climatico e all’innalzamento del livello del mare, si prevede un incremento nel numero e nell’intensità di tempeste violente. Come risultato, un grande quantitativo di acqua può tracimare, ciò porta all’instabilità e all’allagamento dell’eventuale opera atta alla protezione della costa, un disastro per la sicurezza della popolazione e per l’economia della zona. Per risolvere queste problematiche si è scelta una geometria tipica di difesa della costa e si è compiuta un’analisi di sensitività del modello, analizzando se al variare dei parametri caratteristici del muro paraonde e del relativo parapetto, il modello avverte una variazione della portata di tracimazione. Attraverso questo studio si vuole scoprire qual è la configurazione di cresta che da un punto di vista progettuale è il compromesso migliore tra efficacia della riduzione della portata e sollecitazioni accettabili.

Si è svolta una campagna sperimentale durante la quale sono state testate 128 prove ottenute dalla combinazione di 3 parametri dell’onda (altezza onda significativa, ripidità onda, emergenza relativa cresta) e 4 parametri geometrici della struttura (pendenza rampa, larghezza cresta, altezza muro, muro semplice o muro con parapetto). L’obiettivo è costruire una banca dati sperimentale di prove su strutture tracimabili, al fine di valutare i carichi agenti in relazione alle caratteristiche dell’attacco ondoso e dei parametri geometrici delle strutture. In fase di elaborazione sono emerse le criticità dovute alle misure negative fornite dallo strumento. Si è dedotta la necessità di eliminare tali valori negativi al fine di ottenere una valutazione delle pressioni conservativa. Si è svolta l’analisi di sensibilità tra i parametri, studiando la pressione P250, cioè quel valore di pressione che viene superato solo dallo 0.4% delle pressioni misurate. Si conclude che l’allargamento della cresta, seppur liscia, induce un’apprezzabile dissipazione di energia, con conseguente riduzione dei carichi sul muro. Una pendenza della rampa dolce, che induce frangimento dell’onda, limita le pressioni esercitate sul muro. Alzare il muro, così come la presenza del parapetto, riduce la tracimazione, ma aumenta le sollecitazioni sul muro stesso. L’innalzamento del livello del medio mare, cioè la riduzione della cresta relativa, comporta l’aumento delle sollecitazioni agenti sul muro. Ripidità dell’onda maggiore comporta valori di sollecitazioni sul muro inferiori rispetto ad un onda con ripidità minore. I carichi sul muro crescono al crescere dell’altezza d’onda, quindi l’intensificazione degli eventi estremi comporta maggiori sollecitazioni sul muro. Dunque, al fine di ridurre la portata di tracimazione, si può inserire il parapetto, il quale comporterà aumento delle pressioni sul muro, le quali possono essere limitate dall’introduzione di una rampa dolce o di una cresta larga.

Nuovi esperimenti in piccola scala sulla tracimazione di onde su dighe lisce con muri di coronamento sono stati condotti nel canale per onde dell'Università di Bologna. Il presente studio ha come obiettivo la determinazione dei profili della superficie libera lungo la cresta attraverso la tecnica innovativa dell'analisi video tramite "clustering". Per mezzo di algoritmi basati sulla pattern recognition, è stato possibile realizzare delle serie temporali dei livelli dai cui si sono ricavate molte informazioni, quali inviluppi massimi, minimi e medi lungo la cresta, la celerità e gli spettri delle onde. Un'analisi di immagini statistiche ha permesso l'individuazione delle zone caratterizzate da maggiore turbolenza e l'effetto del muro di coronamento sulla riflessione dell'onda.