STUDIO DELL’IDRODINAMICA DI STRUTTURE NATURALI E ARTIFICIALI

STUDIO DELL'IDRODINAMICA DI STRUTTURE NATURALI E ARTIFICIALI

L’obiettivo consiste nell’analisi delle strutture idrodinamiche del deflusso su strutture naturali e artificiali di corsi d’acqua tramite modellizzazione numerica 3D. Al fine di validare le simulazioni numeriche, i risultati vengono confrontati con delle misurazioni effettuate in laboratorio su una rampa non strutturata (lavoro di dottorato), come pure lungo due tratte in natura caratterizzate da un alveo altamente strutturato.

Data: 2017 – 2018
Committente: Ufficio federale dell’ambiente UFAM, divisione Prevenzione dei pericoli, sezione Protezione contro le piene
Collaborazioni: Laboratorio di costruzioni idrauliche, idrologia e glaciologia (VAW) del Politecnico federale di Zurigo (ETH), sezioni ingegneria fluviale e numerica
Tipo di progetto: validazione modello numerico 3D per alvei altamente strutturati

Il progetto in breve

Progetto di ricerca applicata all’ingegneria fluviale
Descrizione dell’idrodinamica su alvei molto strutturati ed eterogenei
Simulazioni numeriche 3D con OpenFOAM®
Validazione delle simulazioni numeriche tramite dati rilevati su prove su modello in laboratorio nell’ambito di un lavoro di dottorato sulle rampe non strutturate
Misure in natura della topografia dell’alveo (sul fiume Maira, GR, e sul fiume Brenno, TI), della velocità di superficie tramite Particle Image Velocimetry (PIV) e di alcuni profili verticale della velocità tramite sonda ultrasuoni.

Rampa non strutturata analizzata in laboratorio nell’ambito di un dottorato utilizzata per validare le simulazioni numeriche 3D.

Topografia modellizzata.

Confronto dei profili verticali delle medie doppie della velocità (“double-averaged velocities”) per tre diverse schematizzazioni della geometria forma dei blocchi, quali calotte, cupole e sfere.

Nostre prestazioni

Validazione del modello numerico 3D tramite...

… la caratterizzazione della topografia del modello fisico e il confronto della risultante funzione di densità della rugosità
… il confronto dei profili verticali delle medie doppie della velocità (double-averaged velocities) per i deflussi analizzati nelle prove su modello fisico
… il confronto delle velocità locali lungo 10 sezioni trasversali Stretta collaborazione con esperto di fauna ittica Dr. A. Peter, al fine di ottimizzare la variante scelta nell’ottica della libera migrazione
… il confronto delle veocitä di superficie misurate in natura tramite PIV
… il confronto di alcuni profili verticali delle velocità misurati in natura.