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Opere di acc m lazione




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Opere di acc m lazione



Sono definite opere di accumulazione quelle che realizzano la capacità di invaso necessaria al trasferimento di volumi idrici nel tempo (Fig 1.6 e Fig. 1.7).

Lo sbarramento o diga è definita come l’opera trasversale che intercetta i deflussi con l’obiettivo di assicurare un volume d’acqua necessario a svariati usi.

Tali opere, infatti, realizzano laghi artificiali che possono essere sfruttati per:

-     impianti idroelettrici

-     irrigazione

-     approvvigionamento idropotabile

-     navigazione fluviale

-     laminazione delle piene.

La prima  legge  italiana  in materia  di dighe è  costituita  dal Regio  Decreto   2540 del

31/12/1925, dove, in forma di regolamento, sono contenute le prime norme per la progettazione e la costruzione di dighe, nonché alcune disposizioni sullapplicabilità delle norme stesse.

Il successivo Regio Decreto n°1370 del 01/10/1931 specifica che si considerano dighe quelle  opere  in cui   si  lo sbarramento  è  pii  alto di 10 m oppure   se si  creano  laghi artificiali di volume maggiore di 100.000 m3 “.

In seguito il Regio Decreto n°1775 del 11/12/1933 e il decreto del ministero dei lavori pubblici del 24/03/1982  n°44 stabiliscono  le  norme  tecniche  per la  progettazione  e  la

costruzione delle dighe di sbarramento.

Fig. 1.6 Hongrin Nord Daam                                                                                    Fig. 1.7 Hongrin Nord Daam  planimetria


1     Tipologie di Dighe

Le dighe sono classificate in base ai materiali utilizzati per la costruzione del corpo diga, materiali scelti in funzione degli studi eseguiti sulle sollecitazioni a cui saranno sottoposte durante la loro vita. Per cui si distinguono dighe murarie (a gravità massicce o alleggerite, ad arco e a volta)  e dighe in materiali sciolti o in terra .

Dighe in materiali sciolti o in terra

Le dighe in terra sono le dighe piü semplici essendo costituite da un cumulo di terra con, al massimo, un nocciolo stagno al centro oppure un rivestimento impermeabile sul lato a monte. I materiali di formazione vengono approvvigionati direttamente per cavatura (terre) o ricavati per abbattimento di rocce (pietrame). La loro dimensione è dovuta solamente ai limiti di coesione della terra o roccia con la quale sono costruite, quindi solitamente raggiungono altezze limitate e vengono sfruttate piü come strutture di contenimento che di sbarramento. I paramenti hanno linclinazione propria del materiale di cui sono costituiti, ci secondo l’angolo di attrito, per questo risultano essere sbarramenti molto larghi e necessitano per la loro costruzione, comunque non particolarmente problematica, di un notevole volume di materiale. Nella progettazione di queste opere, costituite in genere da materiale permeabile, il livello di saturazione non deve intercettare il paramento di valle, per cui si deve differenziare adeguatamente il materiale del corpo diga. A scopo informativo le due dighe piü alte del mondo sono entrambe in terra: trattasi delle dighe di Rogun (335 m di altezza) e di Nurek (300 m di altezza) entrambe in Tajikistan (Fig 1.8).

Fig. 1.8 Nurek Daam (Tajikistan)


Dighe m  rarie a gravita massicce (ordinarie)

Sono  le  dighe in calcestruzzo  dalla  struttura  piü semplice.  In pratica  sono  dei grandi blocchi di calcestruzzo che stanno al loro posto  solo  a causa del loro peso che si oppone alla spinta (un esempio italiano è la diga di Ravedis ).

Le dighe a gravità ordinarie hanno asse planimetrico rettilineo o, al piü, a debole  curvatura e profilo trasversale triangolare a sezioni orizzontali piene.  Essendo le sollecitazioni non uguali in ogni punto del corpo diga, il calcestruzzo non viene ovunque adeguatamente sfruttato.

E’ molto importante valutare la resistenza del terreno di fondazione, ecco perché ognuna di questa strutture  è diversa dalle altre.

Queste  dighe possono  raggiungere   anche  altezze  elevate  e   sviluppi  al  coronamento notevoli, esempi sono la diga svizzera chiamata Grande Dixence alta 285 metri (terza diga piü alta del mondo), con uno sviluppo di 695 m al coronamento  e costruita con un volume di 6 milioni di metri cubi di cemento (Fig 1.9)., e la diga delle Tre Gole in Cina che ha uno



sviluppo in coronamento di 2,4 km a fronte di una altezza di 185 metri (Fig 1.10).

Fig. 1.9 Grande Daixence Daam (Svizzera)


Fig. 1.10 Three Gorges Daam (Cina)

Dighe m  rarie a gravita alleggerite

La diga a gravità alleggerita è in sostanza un grande muro di spessore relativamente ridotto appoggiato a dei contrafforti. I contrafforti risultano essere relativamente sottili e trasferiscono gli sforzi fino alle fondazioni. Questo tipo di costruzione consente chiaramente  di  raggiungere  dimensioni  notevoli  e  al  tempo  stesso di  risparmiare  una grande quantità di calcestruzzo. La costruzione di questo tipo di dighe risulta piü difficoltoso rispetto  a  quella  delle  dighe a gravità  massiccia,  in quanto  nettamente  piü fragili.

Dighe m  rarie ad arco ed a volta

Sono le dighe piü caratteristiche ed è frequente incontrarle sulle vallate alpine. Raggiungono dimensioni notevoli tant’è che la quarta diga piü alta del mondo  è una diga ad arco sul fiume Inguri in Georgia con 272 m di altezza  e uno sviluppo al coronamento di

680 m (Fig 1.11), mentre la diga del Vajont (Diga del Colomber)  è la quinta al mondo con i suoi 262 m d’altezza (Fig 1.12)..

La struttura di queste dighe  è costituita da un paramento di monte in calcestruzzo arcuata in senso orizzontale e nel caso di dighe  a volta  anche in senso verticale. In rapporto alla loro altezza e rispetto ai tipi di diga a gravità, lo sbarramento è da considerarsi relativamente sottile. I lati del corpo diga sono appoggiati direttamente ai monti ai due lati della  vallata e su di essi scaricano la  spinta esercitata  dallacqua. Nel  caso delle  dighe  a cupola parte della spinta viene dissipata anche verso il basso.


Questo opere spingono sui lati della  valle  ed è molto importante  verificare  la solidità  di

questultimi, eventualmente attuando anche lavori di consolidamento.

Fig 1.11 Inguri Daam (Georgia)

Fig 1.12 Colomber Daam (Italia)


2     Organi di scarico

Scaricatori di s  perficie

In molte  dighe  è previsto che, qualora il livello dellinvaso raggiunga la massima altezza dello scaricatore, esse vengano semplicemente scavalcate dallacqua utilizzando degli sfioratori a stramazzo. Questi raccolgono e convogliano a valle dello sbarramento le acque che pervengono al serbatoio dopo il suo completo riempimento (Fig 1.13 e Fig. 1.14)..

La normativa impone che, per tali tipi di scarico, vengano realizzate delle opere atte a diminuire il potere erosivo dellacqua che tracima dalla diga al momento dellimpatto col terreno. Nelle  opere in terra tali  manufatti  di sfioro  sono ovviamente  separati  dal corpo diga.

Una volta sfiorata, lacqua puO essere allontanata attraverso dei canali superficiali a forte pendenza, scivoli, o tramite gallerie inclinate che la convogliano verso vasche di dissipazione fino a raggiungere  il corso a valle (Fig 1.15).

Gli sfioratori devono  essere dimensionati tenendo conto del sussidio dato dagli scaricatori




di fondo.

Fig. 1.13 Crystal Daam  sfioratore di superfice                                             Fig. 1.14 Gebidem Daam  sfioratore di superfice


Fig. 1.15 Scivolo e vasca di dissipazione

Altro esempio di scarico di superficie è costituito da uno sfioratore circolare a calice in cui l’acqua viene inghiottita e convogliata verso il cunicolo di scarico, come si vede nelle figure sottostanti (Fig 1.16).

Per consentire un adeguato apporto daria, vengono realizzati dei condotti di areazione, che garantiscono un regime di deflusso a pelo libero ( condotta non in pressione ).

Le “alettine”, che si vedono allimbocco del calice, servono a far scendere l’acqua verticalmente  in modo da garantire  un flusso  pulito e lineare  per tutta la  condotta senza

creare moti turbolenti che penalizzerebbero la funzione di scarico (Fig 1.17).

Fig. 1.16 Hoover Daam (SS))   sfioratori a calice


Fig. 1.17 Scaricatore di superfice

Scaricatori di fondo

Sono costituiti da una tubazione in pressione chiusa per mezzo di una o piü paratoie, seguita da una galleria a pelo libero provvista quindi di aerofori.

Queste opere sono posizionate in prossimità del fondo del bacino e quindi sono difficilmente visibili a meno che linvaso non sia stato completamente svuotato (Fig 1.18 ). Per consentire il rapido svaso dell’impianto, il diametro degli scarichi di fondo è di solito elevato.

Il limite principale nell’utilizzo di questi scarichi sta negli organi di chiusura, le paratoie, in quanto lelevata pressione dovuta allacqua dellinvaso che spinge su esse fa si che queste siano impossibili da aprire.

Il problema è stato risolto utilizzando due organi in serie: il primo di intercettazione (a monte, atto alla ritenuta totale) ed il secondo di regolazione.

La prima paratoia, stagna  e di tipo piano,  è a contatto  con il bacino mentre la seconda  è progettata in modo da essere aperta quando necessario. Le manovre devono essere eseguite con carichi equilibrati. Inizialmente la paratoia  stagna è chiusa  e bloccata  dalla pressione dellacqua, una volta  chiusa anche laltra paratoia, si riempie, tramite un piccolo condotto chiamato tubo di sorpasso, si riempie il volume tra i due organi con acqua alla stessa altezza  dellacqua  che spinge  sulla paratoia  stagna,  e quindi alla  stessa  pressione (ci a carico equilibrato). A questo punto è possibile aprire la paratoia stagna di intercettazione e di seguito regolare la portata in uscita aprendo anche laltra saracinesca.


Fig. 1.18 Scaricatore di fondo in costruzione (foto d‘epoca)

Scaricatori di esa  rimento

Di dimensione ridotta, sono posizionati in fondo alla diga e servono per svuotare per intero linvaso .

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