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Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

 

Tesi etd-06192018-120009


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
ARRIGHI, FRANCESCA
URN
etd-06192018-120009
Titolo
Time depended scouring within a basin of a crossbar block ramp
Struttura
INGEGNERIA DELL'ENERGIA, DEI SISTEMI, DEL TERRITORIO E DELLE COSTRUZIONI
Corso di studi
INGEGNERIA IDRAULICA, DEI TRASPORTI E DEL TERRITORIO
Commissione
relatore Prof. Pagliara, Stefano
correlatore Prof. Oertel, Mario
Parole chiave
  • superficie di deflusso
  • erosione
  • time dependent scour
  • uss sensor
  • uss sensor
Data inizio appello
10/07/2018;
Consultabilità
completa
Riassunto analitico
In the present study some investigations on the crossbar block ramps are developed.
The block ramps are engineering structures allows to deal with the high height differences of the river bed and to increase the energy dissipation and decrease the flow velocity in order to allow the fishes migration up and downstream. These ramps are used to decrease the environmental impact into the river, when a water courses' restoration is needed.
A physical model which represented a crossbar block ramp has been built, the boulders are placed in rows with and without opening to obtain several basins in which, in the real river, the fish can rest.
The main aim of this research is to study the scour in the basin, therefore the investigation of the flow regime is necessary to define the flow conditions.
After a literature review of the previous study and of the analysis of the water surface flow, its development in the physical model has been analyzed both with the boulders placed in row with opening and without opening. An USS ultrasonic sensor has been used to measure the water depth for several discharges.
After the results has been analyzed and a comparison between the two different dispositions has been made.
Before to start the study of the erosion, the composition of the bed is investigated in order to plot the gravel curve.
To collect the data about the scour development in time an UWS ultrasonic sensor is used, which can measure the bed surface under water.
For the beginning of the movement of the sediments the densimetric Froude number and the critical one have been investigated.
First the initial bed profile has been establish and then in each point of the basin the depth of the bed has been recorded in time for the discharge of 30 l/s.
Ii can be observed that in some of these points the erosion occurs, meanwhile in others the deposit of material is noticeable.

Nel seguente studio sono stati svolte alcune indagini su una rampa in massi.
Le rampe in massi sono delle strutture ingegneristiche che permettono di risolvere i problemi dovuti all'elevata differenza di altezza fra monte e valle di un fiume e di aumentare la dissipazione di energia insieme ad una diminuzione della velocità di flusso. Inoltre sono usate anche per ottenere un minore impatto ambientale quando è necessario il ripristino di un corso d'acqua.
Per l'indagine è stato costruito un modello fisico che rappresenta un rampa in massi,
dei masi di dimensioni maggiori sono stati distribuiti in una serie di file con e senza aperture in modo da ottenere dei bacini i quali, nel corso d'acqua reale, permettono ai pesci di riposarsi.
Il principale obiettivo di questa indagine è quello di studiare l'erosione all'interno di un bacino, per questo è necessaria un'indagine preliminare sui regimi di flusso per definire le condizioni dello stesso.
In seguito ad una revisione degli studi precedenti sull'analisi dell'andamento della superficie dell'acqua, la stessa è stata analizzata nel modello fisico sia nel caso con aperture che in quello senza aperture. Per la misura dell'altezza dell'acqua con differenti portate è stato utilizzato un USS ultrasonic sensor.
In seguito i risultati ottenuti sono stati elaborati ed è stato fatto un confronto fra i quelli ottenuti nelle due diverse configurazioni.
Prima di iniziare l'analisi del processo erosivo e stata svolta un'indagine del letto di sedimenti utilizzato nel modello in modo da ottenere la curva granulometrica.
Per raccogliere i dati necessari per lo studio dell'erosione è stato usato un UWS ultrasonic sensor il quale riesce a misurare la variazione della superficie del letto dei sedimento sott'acqua.
Per determinare l'inizio del movimento del materiale sono stati confrontati fra loro il numero di Froude densimetrico e quello critico.
Come prima cosa è stato stabilito il profilo iniziale del letto di sedimenti e in seguito è stata registrata nel tempo la variazione dello stesso in ciascun punto del bacino per la portata di 30 l/s.
Si può osservare che in alcuni di questi punti si verifica un'erosione mentre in altri si ha un deposito di materiale.
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