Altri componenti canali e traverse

1. MCSA 07/08 L13 Altri componenticanali e traverse Andrea Castelletti Politecnico di Milano

2. Schema fisico Distretto irriguo (CBN) CAMPOTOSTO PROVVIDENZA (P) Fucino PROVVIDENZA PIAGANINI SAN GIACOMO (SG) MONTORIO (M) VILLA VOMANO S. LUCIA (SL) Titolo presentazione - luogo presentazione Mare Adriatico

3. Il canale • la velocità di propagazione del picco wè maggiore della velocità media v; • la differenza (w-v) cresce con la profondità H della corrente.

4. sez. 1 sez. 2 sez. 3 sezioni di controllo tronco elementare Il canale: la laminazione • il tempo di transito del colmo cresce con la distanza; • la portata al colmo decresce con la distanza; • gli idrogrammi sono asimmetrici e si allargano; effetto di laminazione

5. h diagrammi idrometrici di 5 idrometri (li) l4 l1 l2 l3 l5 SET OTT NOV t Un esempio: il Po

6. Il canale: rete causale

7. stato rappresentazione interna Il canale: modello meccanicistico plug-flow tempo di traslazione

8. Il canale: il ritardo t plug-flow Per t = 0 il sistema è non dinamico: lo stato non esiste. Dunque, per il progetto della politica, conviene fissare D in modo che t sia nullo tutte le volte che si può. Ma come determinare t ? ....

9. monte t valle t t r t t t t* Il canale: come determinare t Se si è fortunati e si osserva un’onda allora…… …ma se non abbiamo un’onda? Si utilizza il cross-correlogramma calcolato tra le serie “sbiancate”

10. Correlazione fornisce una stima di ρxy è una statisticadi x e y che misura l’intensità del legame tra x e y. correlazione ρ se x = αy→|ρxy| = 1 se x = αy + εbianco→|ρxy| < 1 se x = εbianco→ρxy = 0

11. ( yt , yt+τ ) in funzione di τ: coppie di variabili... … separate da diversi intervalli di tempo... 1 τ (Auto)correlogramma Fornisce la correlazione della coppia ( yt , yt+τ ) in funzione di τ: … di cui vogliamo conoscere l’intensità del legame.

12. In questo modo non si corre il rischio di avere valori di negativi quando la portata entrante è molto bassa. Il canale: in presenza di perdite plug-flow Se le perdite non variano con la portata Se le perdite variano con la portata

13. determinano un aumento della sezione del canale oltre una portata critica determinano una strozzatura nell’alveo del canale Le zone di espansione • Sono manufatti che creano un invaso in cui parte del volumedefluente viene trattenuto quando la portata è particolarmente elevata. Si classificano in: • zone di espansione • casse di espansione • traverse a bocca tarata Possono essere descritti come aggregazione di due modelli elementari: un serbatoio e un canale

14. Fase di concentrazione Fase di esaurimento canale serbatoio Le zone di espansione Se i tempi di traslazione si possono considerare trascurabili

15. il serbatoio sia cilindrico, i.e. ; canale • la scala di deflusso tra canale e serbatoio sia lineare nella differenza di livello tra i due: • la scala di deflusso del canale sia lineare per • , vale a dire ; serbatoio Le zone di espansione Assumendo che:

16. ! up = 0 corrisponde all’alternativa zero: non costruire il canale Il modello di un canale in costruzione Se il canale deve essere progettato il suo modello deve contenere up. Ogni valore di up corrisponde a una diversa alternativa. Caso più comune: il canale va dimensionato. In questo caso up è la massima portata convogliabile dal canale

17. L’indicatore per passo del canale Anche al componente canale è spesso associato un indicatore per passo • Ad esempio: • il costo di una esondazione sulle rive del canale • il costo ambientale che si manifesta quando la portata è troppo bassa

18. profilo di rigurgito soglia sfiorante sponda del corso d’acqua bocca di derivazione sponda del corso d’acqua traversa La traversa: struttura Un punto di diramazione è un manufatto artificiale detto traversa.

19. canale alveo La traversa Un punto di diramazione è un manufatto artificiale detto traversa. Caratteristiche : • permette la deviazione in un canale di tutta o di parte della portata affluente; qmax • può essere dotata di paratoie mobili per il controllo della portata deviata; • il canale derivatore è dotato di unosfioratore che limita la portata deviata ad un valore qmax.

20. La traversa: rete causale

21. solo se: La traversa: modello meccanicistico Traversa non regolata: Traversa regolata: …se è imposto un deflusso minimo vitale:

22. Schema fisico Distretto irriguo (CBN) CAMPOTOSTO PROVVIDENZA (P) Fucino PROVVIDENZA PIAGANINI SAN GIACOMO (SG) MONTORIO (M) VILLA VOMANO S. LUCIA (SL) Titolo presentazione - luogo presentazione Mare Adriatico

23. Caratteristiche dei serbatoi tempo di svuotamento Vutile [m3] qmax [m3/sec] Ts[ore] Campotosto 61.8 975.4 217 000 000 1 690 000 Provvidenza 85 5.5 950 000 Piaganini 54 4.9 380 000 V. Vomano 30 3.5

24. Piaganini

25. Schema fisico (bacini) Distretto irriguo (CBN) CAMPOTOSTO PROVVIDENZA (P) Fucino PROVVIDENZA PIAGANINI SAN GIACOMO (SG) MONTORIO (M) VILLA VOMANO S. LUCIA (SL) Titolo presentazione - luogo presentazione Mare Adriatico

26. Schema logico errato Distretto irriguo CAMPOTOSTO (P) PROVVIDENZA (SG) PIAGANINI (M) VILLA VOMANO (SL) Mare Adriatico

27. Schema logico errato Ppumping SGpumping Distretto irriguo CAMPOTOSTO (P) PROVVIDENZA (SG) PIAGANINI • Difetto: • il ricircolo dell’acqua interessa solo ENEL; • non è correttamente descrivibile con passo giornaliero. (M) VILLA VOMANO (SL) Mare Adriatico

28. Schema logico errato Ppumping SGpumping Distretto irriguo CAMPOTOSTO (P) PROVVIDENZA • Si noti: dobbiamo definire la politica dell’Autorità di Bacino, che è interessata solo all’acqua che serve, oltre ENEL, agli altri utenti. Pertanto le sue decisioni concernono: • le portate turbinate, che non vengono ripompate a monte • le portate di afflusso pompate a monte (SG) PIAGANINI (M) VILLA VOMANO (SL) Mare Adriatico

29. Schema logico corretto P_pomp SG+P_pomp PROVVIDENZA CAMPOTOSTO DMV Vomano P DMV Fucino PIAGANINI SG Acquedotto del Ruzzo DMV Montorio M Distretto irriguo (CBN) VILLA VOMANO SL • Vantaggio: • si definiscono solo le portate minime da svasare e pompare, lasciando ENEL libera di aumentarle in base alle richieste/disponibilità della rete. • si inserisce una traversa logica a valle di Campotosto per poter utilizzare un modello di serbatoio con una sola uscita.

30. P_pomp SG+P_pomp DMV1 Vomano P DMV2 Fucino SG Acquedotto del Ruzzo DMV Montorio M Distretto irriguo (CBN) SL Vincoli idroelettrici Pompaggio : u1 u2

31. Il punto di confluenza Il modello di un punto di confluenza è una semplice relazione algebrica. Denotando con l’apice i=1,...,n le portate dei canali confluenti, il modello è il seguente

32. Schema logico corretto(traverse) P_pomp SG+P_pomp PROVVIDENZA CAMPOTOSTO DMV Vomano P DMV Fucino PIAGANINI SG Acquedotto del Ruzzo DMV Montorio M Distretto irriguo (CBN) VILLA VOMANO SL

33. Leggere MODSS Cap. 5

34. Modello di Nash con serbatoi in serie e tempi di ritardo u x1 x2 xn q

35. Modello di Nash con serbatoi in serie e tempi di ritardo u x1 x2 xn q Ritardi distribuiti o concentrati sono dunque equivalenti.

36. Modello di Nash con serbatoi in parallelo u l1u l2u lnu x1 x2 xn q1 q2 qn

37. Modello di Nash con serbatoi in parallelo E’ la più generale funzione di trasferimento che conserva la massa, infatti data una funzione f(t) la sua trasformata di Laplace è Conservazione della massa La scelta apparente di un modello particolare è in realtà la scelta del modello più generale.