Correnti a pelo libero - idraulica

Correnti a pelo libero

Canale: generalità. Caratteristiche della corrente a pelo libero. Il moto uniforme: formula di Chézy.

Scala di deflusso. Canale rettangolare lungo. Canali a sezione composta (scaricello e bolzone).

Costruzione della scala di deflusso. Criteri di progettazione di canali in moto uniforme.

Il concetto di energia specifica. Caratteristiche dell'energia di una sezione. Studio dell'andamento

dell'energia a portata costante. Studio dell'andamento della portata ad energia costante.

Correnti lente e veloci. Alevi di un solco a forte pendenza.

Calcutta delle piccole perturbazioni (no dimostrazione).

Equazione del moto permanente per alveo di forma qualsiasi. Equazione del moto permanente

per alveo cilindrico. Tracciamento dei profili di moto permanente.

Delineabilità di una corrente lenta e di una corrente veloce. Il risalto idraulico.

Equazione del risalto in un canale di sezione generica. Equazione delle altezze.

Esempio del risalto in canale rettangolare. Dissipazione di energia dovuta al risalto.

Esempi notevoli di profili di moto permanente (parziale in alveo a forte ed a debole

pendenza). Esempi notevoli di profili di moto permanente e cambio di pendenza.

Spinte totali della corrente. Soffi, dissipate di fondo (in alveo a forte e a debole pendenza

di piccola e rilevante grandezza). Passaggio tra le pile di un ponte L'ica e stranuzzo.

Profilo di moto permanente generato da una soglia stramazzante. Esempi notevoli di profili di

moto permanente: gradini e inondipiti di fondo positivi e negativi.

Tracciamento dei profili di moto permanente: metodo delle differenze finite.

Correnti a pelo libero

• Canale a gradiente: Caratteristiche della corrente a pelo libero. Il moto uniforme: formula di Chezy.
• Scala di deflessione. Canale rettangolare lungo. Canali a sezione composta (sommitate e golene). Costruzione della scala di deflessione. Criteri di progettazione di canali in moto uniforme.
• Il concetto di energia specifica. Caratteristiche dell'energia di una sezione. Studio dell'andamento dell'energia a portata costante. Studio dell'andamento della portata ad energia costante.
• Correnti lente e veloci. Alvei in calcestruzzo ed alvei a forte pendenza.
• Calorità delle piccole perturbazioni (con dimostrazione).
• Equazione del moto permanente per alvei di forma qualsiasi. Equazione del moto permanente per alvei cilindrici. Tracciamento dei profili di moto permanente.
• Differenziabilità di una corrente lenta e di una corrente veloce e il risalto idraulico.
• Equazione del risalto in un canale di sezione generica. Equazione delle altezze composte del risalto in canale rettangolare. Dissipazione di energia dovuta al risalto.
• Esempi notevoli di profili di moto permanente (passaggio in alveo a forte ed a debole pendenza). Esempi notevoli di profili di moto permanente e cambio di pendenza.
• Spinta totale della corrente. Soglie sporgenti dai fondo (in alveo a forte e a debole pendenza, di piccola e rilevante grandezza). Passaggio tra le pile di un ponte. Luce o stramazzo.
• Profilo di moto permanente generato da una soglia e stramazzo. Esempi notevoli di profili di moto permanente e gradini infinitivi di fondo positivi e negativi.
• Tracciamento dei profili di moto permanente e metodo della differenze finite.

Canali a pelo libero: Caratteristiche delle correnti a pelo libero.

Le correnti a pelo libero sono correnti idriche, che percorrono corsi d'acqua naturali o canali artificiali, caratterizzate dall'avere una parte dello loro superficie di contorno, e precisamente quella superiore, a contatto con l'aria che nelle grandezze giornaliere dei canali è l'atmosfera. Questa superficie è detta superficie libera o pelo libero ed è una sup. isobarica p = cost.

Ipotesi di studio fondamentali

1. Correnti lineari

   Cioè le traiettorie sono praticamente rettilinee e parallele in modo che in ogni sezione trasversale, che si piane, si ha una distribuzione idrostatica della pressione. L'intersezione di una superficie isobara con la superficie libera risulta una retta orizzontale e quindi p = ϱ z. Poiché la quota del pelo libero di una superficie isobara coincide con una bagnata isobara →profili longitudinali del pelo libero e pelo secco. Cambiando linea di intersezione della superficie libera col cilindro di superficie verticale convertita una superficie circolare.

   Esempio sezione trapezia.

   La pressione del pelo libero è p = 0.

   Corrente lineare

   Pelo libero orizzontale

2. Pendenza dell'alveo trascurabile

   Richiesta le sezioni trasversali possano essere considerate piani verticali.

   Consideriamo un caso per cui esistiamo una parete inclinata- con superficie piana.

   P sez. trasversale

3. Facendo lo stesso ragionamento per il punto B della sup. libera troviamo ancora un'altra presentazione che in questo caso coincidevole coincidele con la superficie piana s.s.

4. Considerando una parete trattrice a–a voliamo avere una permanenza di s + ϱ costante.Considerando il punto A (intersezione tra aa e sez. t