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1
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
COSTRUZIONI IDRAULICHE
COSTRUZIONI IDRAULICHE
Prof. Luigi ButeraPolitecnico di Torino
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
OPERE IDRAULICHE OPERE IDRAULICHE OPERE IDRAULICHE ACCESSORIE ALLE
DIGHE II parte
OPERE IDRAULICHE ACCESSORIE ALLE
DIGHE II parte
Prof. Luigi ButeraPolitecnico di Torino
pp
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2
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
Argomenti della lezioneArgomenti della lezione
Profilo longitudinale dello Profilo longitudinale dello scarico di superficiescarico di superficieProfilo longitudinale dello Profilo longitudinale dello scarico di superficiescarico di superficie
Sfioratori a caliceSfioratori a caliceSfioratori a caliceSfioratori a calice
Prof. Luigi ButeraPolitecnico di Torino
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
Argomenti della lezioneArgomenti della lezione
Rischi dovuti al mal Rischi dovuti al mal funzionamento degli funzionamento degli scarichi di superficiescarichi di superficie
Rischi dovuti al mal Rischi dovuti al mal funzionamento degli funzionamento degli scarichi di superficiescarichi di superficie
Prof. Luigi ButeraPolitecnico di Torino
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3
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
Profilo longitudinale dello scaricodi superficie
Profilo longitudinale dello scaricodi superficie
Prof. Luigi ButeraPolitecnico di Torino
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
Franco sul ciglio sfioranteFranco sul ciglio sfiorante
Il livello entro il canale di gronda non deve raggiungere
il ciglio sfiorante
Il livello entro il canale di gronda non deve raggiungere
il ciglio sfiorante
Prof. Luigi ButeraPolitecnico di Torino
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Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
HH
NONO
HH ff
SISI
Prof. Luigi ButeraPolitecnico di Torino
SISI
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
HH ff
Nota la quota di Nota la quota di massima regolazionemassima regolazione
Prof. Luigi ButeraPolitecnico di Torino
Dedotto il franco fDedotto il franco f(0.40(0.40÷÷0.50m)0.50m)
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5
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
ymym
ll
Dedotta l’altezza yDedotta l’altezza ymml l t d t tl l t d t t
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calcolata precedentementecalcolata precedentemente
Dedotta la quantità iDedotta la quantità iff..ll
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
ymym
ll
Si trova la quota terminale del Si trova la quota terminale del
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Si trova la quota terminale del Si trova la quota terminale del fondo del canale di grondafondo del canale di gronda(inizio del canale fugatore)(inizio del canale fugatore)
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Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
Schematicamente vi sono due possibilità per realizzare
compiutamente lo scaricodi superficie
Schematicamente vi sono due possibilità per realizzare
compiutamente lo scaricodi superficie
Prof. Luigi ButeraPolitecnico di Torino
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
00 11 Caso 1Caso 1
Ciglio sfioranteCiglio sfiorante
22
Canale di Canale di Canale Canale
if>>if>>
gg
Prof. Luigi ButeraPolitecnico di Torino
Canale di gronda
Canale di gronda
Canale adduttore
Canale adduttore
Canale fugatoreCanale fugatore
-
7
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
Caso 2Caso 200 11
Ciglio sfioranteCiglio sfiorante
if>>if>>
gg
Canale di Canale di
Prof. Luigi ButeraPolitecnico di Torino
Canale fugatoreCanale fugatoreCanale di
grondaCanale di
gronda
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
La possibilità 1 è quellapiù frequentemente usata,
perché consente di aggirare la spalla destra e/osinistra della diga
La possibilità 1 è quellapiù frequentemente usata,
perché consente di aggirare la spalla destra e/osinistra della diga
Prof. Luigi ButeraPolitecnico di Torino
gg
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8
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
Canale di grondaCanale di gronda
Canale adduttoreCanale adduttore
Prof. Luigi ButeraPolitecnico di Torino
Canale fugatoreCanale fugatore
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
Caso 1: profili di pelo liberoCaso 1: profili di pelo libero
h0h0 h1h1kk
Q crescente da 0 a 1
Q crescente da 0 a 1
Q=QtotQ=Qtot
Prof. Luigi ButeraPolitecnico di Torino
Profilo di corrente lenta in alveo a debole pendenza
Profilo di corrente lenta in alveo a debole pendenza
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9
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
Caso 1: profili di pelo liberoCaso 1: profili di pelo libero
h0,vh0,v
h0h0 h1h1kk
Q crescente da 0 a 1
Q crescente da 0 a 1
Q=QtotQ=Qtot
Prof. Luigi ButeraPolitecnico di Torino
Profilo di corrente veloce in alveo a forte pendenza
Profilo di corrente veloce in alveo a forte pendenza
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
C l l h l d llC l l h l d ll
11
Calcolo h0,v: scala delleportate in moto uniformeCalcolo h0,v: scala delleportate in moto uniforme
Calcolo k: altezza critica Calcolo k: altezza critica
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Calcolo k: altezza critica per Q=QtotCalcolo k: altezza critica per Q=Qtot
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Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
33Calcolo h1: medianteCalcolo h1: mediante
VdhdEdE 2
Calcolo h0: mediante la conservazione della spinta Calcolo h0: mediante la conservazione della spinta
44
RCV
idsdh
dhdE
dsdE
2 ⋅−=⋅=
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conservazione della spinta totale nelle varie sezioni trasversali
conservazione della spinta totale nelle varie sezioni trasversali
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
33Calcolo h1: medianteCalcolo h1: mediante
VdhdEdE 2
44
RCV
idsdh
dhdE
dsdE
2 ⋅−=⋅=
tot110 QQ;hhhhhh)M()F()F( ==== +=
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Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
Caso 2: profili di pelo liberoCaso 2: profili di pelo libero
h0h0 kk
h0,vh0,v
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if>>if>>Q=QtotQ=Qtot
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
khkhhh )M()F()F( 0 === +=
(se il canale di gronda hasezione rettangolare di
(se il canale di gronda hasezione rettangolare di
k3h0 ⋅=Da cuiDa cui
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sezione rettangolare dilarghezza costante alla base)
sezione rettangolare dilarghezza costante alla base)
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Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
OsservazioneOsservazione
Il canale di gronda, il canale adduttore ed il canale
fugatore devono convogliare una assegnata portata …
Il canale di gronda, il canale adduttore ed il canale
fugatore devono convogliare una assegnata portata …
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Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
OsservazioneOsservazione
… da una quota superiore alla quota di massima regolazione circa, allaquota di fondo alveo a
valle della diga
… da una quota superiore alla quota di massima regolazione circa, allaquota di fondo alveo a
valle della diga
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valle della digavalle della diga
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Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
1969 m slm1969 m slm
Esempio: portata massima previstaEsempio: portata massima prevista
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Si scende dalla quota di massima regolazione …Si scende dalla quota di massima regolazione …
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
1969 m slm1969 m slm
Esempio: portata massima previstaEsempio: portata massima prevista
1808m slm1808m slm
Fondo alveoFondo alveo
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… alla quota di fondo alveo… alla quota di fondo alveo
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Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
La corrente nel canale fugatore, canale a fortissima
pendenza, si presenta fortemente aerata e con
cenno di roll waves
La corrente nel canale fugatore, canale a fortissima
pendenza, si presenta fortemente aerata e con
cenno di roll waves
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Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
PlaceMoulinPlace
Moulin
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Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
Sfioratori a caliceSfioratori a calice
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Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
Sono altri tipi Sono altri tipi
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pdi scarichi di
superficie
pdi scarichi di
superficie
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Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
Prof. Luigi ButeraPolitecnico di Torino
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
HH
Comportamento idraulicoComportamento idraulico
H1H1
QQ
H1H1 Carico generico con Carico generico con
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H1H1 Carico generico con calice NON saturoCarico generico con calice NON saturo
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Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
HH
Comportamento idraulicoComportamento idraulico
H1H1
QQ
H2H2 Carico di saturazioneCarico di saturazione
H2H2
Prof. Luigi ButeraPolitecnico di Torino
H2H2 Carico di saturazionedel caliceCarico di saturazionedel calice
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
HH
Comportamento idraulicoComportamento idraulico
H3H3
H1H1
QQ
H3H3 Carico con calice Carico con calice
H2H23
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H3H3 Carico con calice funzionante come luce a battente
Carico con calice funzionante come luce a battente
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Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
Rischi dovuti al mal funzionamento degli scarichi di superficie
Rischi dovuti al mal funzionamento degli scarichi di superficie
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Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
Sfioratori lateraliSfioratori laterali
Occlusione della galleria in cui fluisce il canale
adduttore della portatadi piena compreso trail canale di gronda ed
il l f t
Occlusione della galleria in cui fluisce il canale
adduttore della portatadi piena compreso trail canale di gronda ed
il l f t
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il canale fugatoreil canale fugatore
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Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
O l i d ll ll i O l i d ll ll i
Sfioratori a caliceSfioratori a calice
Occlusione della galleria di scarico alimentata dal
gambo del calice
Occlusione della galleria di scarico alimentata dal
gambo del calice
Azioni sismiche agentiAzioni sismiche agenti
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Azioni sismiche agentisul gambo del calice
Azioni sismiche agentisul gambo del calice
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
Aspetti da tenere presentenella progettazione per attenuare i rischi dovutial mal funzionamento
Aspetti da tenere presentenella progettazione per attenuare i rischi dovutial mal funzionamento
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Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
Aumentare le dimensionid i f tti i t iAumentare le dimensionid i f tti i t i
11
dei manufatti scaricatoridei manufatti scaricatori
Ricordare che all’aumentodei tempi di ritorno non Ricordare che all’aumentodei tempi di ritorno non
22
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dei tempi di ritorno non corrisponde analogo aumento della portata di piena
dei tempi di ritorno non corrisponde analogo aumento della portata di piena
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
anni200Tr = sm1800Q
3=
anni500Tr = sm2000Q
3=
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anni1000Tr = sm2200Q
3=
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Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
Aumentare l’entità delle t t di i d
Aumentare l’entità delle t t di i d
33
portate di piena da scaricare, specie con riferimento a dighe in materiali sciolti
portate di piena da scaricare, specie con riferimento a dighe in materiali sciolti
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Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
Raccomandazionemia personale
Raccomandazionemia personale
Non farsi coglieredall’idea di progettare
sfioratori eleganti ma dicomplesso funzionamento
Non farsi coglieredall’idea di progettare
sfioratori eleganti ma dicomplesso funzionamento
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complesso funzionamentocomplesso funzionamento
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Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
Grandi progettisti, Luigi Nervi ad esempio, hanno
sempre dichiarato
Grandi progettisti, Luigi Nervi ad esempio, hanno
sempre dichiaratosempre dichiaratosempre dichiarato
“Il mio metodo, la mia operahanno il pregio della semplicità”
“Il mio metodo, la mia operahanno il pregio della semplicità”
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(… e della sicurezza, aggiungo io)(… e della sicurezza, aggiungo io)
Costruzioni idraulicheOpere idrauliche delle dighe II
COSTRUZIONI IDRAULICHE
COSTRUZIONI IDRAULICHE
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