Studio sperimentale sulla propagazione di onde di dam break in presenza di vegetazione rigida

L'evoluzione della superficie libera a seguito del crollo istantaneo di una diga e della forza di drag sulla vegetazione dovuta alla relativa onda è stata studiata conducendo una serie di esperimenti in un canale a pendenza variabile coperto da un canopy di bacchette di acciaio inossidabile uniformemente distribuite. Misure dirette della forza di drag sono state eseguite su diversi punti lungo la corrente con aste strumentate con celle di carico e misurazioni della superficie libera sono state condotte attraverso tecniche fotografiche. Applicando il principio di continuità idraulica su volumi finiti di corrente, sono state ottenute le velocità medie della sezione; quindi, il coefficiente di drag Cd è stato ottenuto dalla forza idrodinamica sulle aste secondo la definizione canonica dell'equazione di drag. Lo studio mostra un incremento di Cd durante i primi secondi successivi al passaggio del fronte d'onda, seguito da una stabilizzazione a un valore costante; la riduzione iniziale del valore di Cd potrebbe essere attribuita alla riduzione della densità del fluido dovuta all'aria inglobata dal fronte d'onda. Il valore medio di Cd a stabilità raggiunta varia tra 0,6 e 1,1, generalmente inferiore al valore di circa 1 relativo a una corrente uniforme su cilindri sfalsati, per lo stesso numero di Reynolds caratteristico della vegetazione. I risultati mostrano anche un incremento di Cd all’aumentare del livello iniziale dell'acqua nel serbatoio e una riduzione di Cd con l’aumento della pendenza.