Una tecnica sperimentale per la misura di correnti bifase aria-acqua a valle di uno sfioratore = An experimental technique for the investigation of air-water two-phase flows downstream of a spillway

Studio su modello fisico dello sfioratore di una diga esistente La tesi si propone di studiare il modello fisico della diga di Gurzia presente all’ interno del laboratorio “G. Bidone” del Dipartimento di Ingegneria del Territorio, dell’Ambiente e delle Infrastrutture (DIATI) del Politecnico di Torino. La costruzione del modello è stata commissionata dal gestore dell’invaso, ENEL Green Power, al dipartimento stesso, area idraulica, al fine di attuare alcune modifiche progettuali e verificarne il corretto funzionamento: tali indagini sono state portate avanti successivamente alla stima di una nuova portata millenaria, valutata tramite opportune analisi idrologiche, differente da quella stimata in fase di realizzazione della diga (1922). Per garantire un corretto funzionamento dell’invaso è stato progettato un nuovo sfioratore in grado di sopperire all’ aumento di portata millenaria, ed in presenza di tale opera accessoria aggiuntiva sono state eseguite una serie di lavorazioni commissionate da ENEL Green Power con l’obiettivo di studiare il comportamento idraulico del corso d’acqua e delle sue opere accessorie. Nella prima fase lavorativa sono state effettuate delle misurazioni del tirante idrico per tutte le configurazioni progettuali e per differenti valori di portata in maniera tale da ricavare i coefficienti della curva di deflusso, procedere al tracciamento della stessa, e valutare l’opportuna geometria e posizionamento dello sfioratore centrale: inizialmente è stata studiata la curva altezza/portata nella configurazione attuale, la quale prevede la presenza del solo sfioratore laterale; successivamente al posizionamento dello sfioratore centrale e mediante costruzione di uno sbarramento metallico che bloccasse l’inserimento del flusso in corrispondenza dello sfioratore laterale, è stata analizzato il funzionamento del solo scarico di superficie; nell’ ultima fase è stata studiata la configurazione di progetto, ovvero il funzionamento combinato dei due sfioratori. Nella seconda fase sono stati studiati i profili della lama d’acqua sfiorante in corrispondenza di differenti sezioni dello sfioratore laterale al variare dei valori di portata defluente sfruttando una nuova metodologia sperimentale basata sull’ utilizzo di fasci laser i quali, indirizzati correttamente in corrispondenza della soglia sfiorante, mediante successiva elaborazione fotografica, permette di ricavare i profili idrici in corrispondenza di tale opera accessoria. Nella terza ed ultima fase lavorativa, mediante utilizzo della medesima tecnica innovativa, è stato possibile determinare il profilo della corrente bifase aria-acqua di alcune sezioni in corrispondenza dell’area valliva al variare delle portate defluenti al fine di ricavare i valori medi di velocità e consolidando l’efficacia di tale metodologia.