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1 UNIVERSITÀ degli STUDI di TRIESTE Facoltà di Ingegneria Corso di Laurea Specialistica in Ingegneria Ambientale e del Territorio Corso di IDROLOGIA TECNICA (prof. ing. E. Caroni) Appunti di IDROLOGIA TECNICA Andrea Lisjak Muggia, 19 gennaio 2007

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3 Indice 1 Idrologia e misure idrauliche Ciclo idrologico Bilancio idrologico Bacini imbriferi Delimitazione del bacino imbrifero Processi idrologici fondamentali Precipitazione piovosa Misure di precipitazione Pluviometro Radar meteorologico Valutazione dei volumi d afflusso Misure di portata Mulinelli idrometrici Profilatori di velocità ad ultrasuoni Misure di livello: scala delle portate Sezioni stabili Misura mediante traccianti Evaporazione e misure di evaporazione Psicrometro Determinazione del tasso di evaporazione Strumenti di misura Infiltrazione e misure di infiltrazione Infiltrometro Legge di Horton Valutazione del ruscellamento superficiale Risposta idrologica Separazione dell idrogramma Separazione dello ietogramma Funzione di risposta del bacino Modelli di idrogramma Metodo sperimentale Modello della corrivazione o cinematico Modello italiano o dell invaso lineare Modello di Nash o modello gamma Interpretazione probabilistica dell idrogramma unitario istantaneo Esercizi Determinazione dell idrogramma di Nash Statistica degli estremi Generalità Metodo della curva inviluppo Probabilità associata all evento di piena Richiami di probabilità Curva di durata delle portate Curva di utilizzazione iii

4 iv INDICE Andrea Lisjak Frequenza cumulata empirica Modelli di probabilità Modelli probabilistici in idrologia Il caso delle portate al colmo di piena Metodo dei picchi sopra una soglia Metodo del massimo in un intervallo di tempo Tempo di ritorno Stima numerica dei parametri statistici di adattamento Richiami di statistica Metodo dei momenti Metodo di Gumbel Metodo dei minimi quadrati lineari Metodo della massima verosimiglianza Applicazioni all intensità di pioggia Linea segnalatrice di possibilità pluviometrica Applicazioni alle portate al colmo di piena Pioggia di progetto ad intensità costante Calcolo della portata Modello della corrivazione lineare Modello dell invaso lineare Modello di Nash Test statistici di adattamento di una distribuzione Passi di un test Test χ Test di Kolmogorov Smirnov Esercizi Determinazione della LPP Valutazione della durata critica Appendice Alcune distribuzioni di probabilità Valori di c α,n per il test di Kolmogorov-Smirnov Correnti a pelo libero Generalità Ipotesi Caratteristiche energetiche della corrente in una sezione Portata assegnata Energia specifica assegnata Alvei a debole pendenza e a forte pendenza Ipotesi di moto uniforme Pendenza critica per sezioni rettangolari larghe Carattere cinematico dei due tipi di corrente Celerità di propagazione delle perturbazioni di livello Numero di Froude Correnti in moto permanente. Profili del pelo libero Equazione differenziale del profilo del pelo libero Alvei a debole pendenza Alvei a forte pendenza Osservazioni generali Tracciamento quantitativo dei profili di moto permanente Passaggio attraverso lo stato critico. Il risalto Passaggio da corrente lenta a corrente veloce Passaggio da corrente veloce a corrente lenta Esempi applicativi Procedura per la determinazione dei profili Presenza di una paratoia piana in alvei a debole pendenza Presenza di una paratoia piana in alvei a forte pendenza

5 Andrea Lisjak INDICE v Cambio di pendenza con paratoia piana Passaggio sopra una soglia di fondo Stabilizzazione di un risalto idraulico Passaggio fra le pile di un ponte Tracce dell onda di piena Valutazione della portata in condizioni di piena Valutazione di variazioni del coefficiente di scabrezza Estrapolazione della scala delle portate Alvei con sezioni composite o con scabrezza eterogenea Calcolo della portata totale Curve nei canali Correnti lente Correnti veloci Alvei in letti alluvionali: condizioni di stabilità Introduzione Caratterizzazione del sedimento Condizioni critiche: inizio del trasporto solido Principi di modellistica idraulica da laboratorio Derivazione di una scala Esercizi Tracciamento di un profilo di moto permanente Localizzazione di un risalto in corrispondenza di un salto di fondo Calcolo della portata sfiorabile da uno stramazzo laterale

6 vi INDICE Andrea Lisjak

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