Scala di efflusso del misuratore a cilindri in canale rettangolare a fondo orizzontale

Abstract

Disporre di un semplice strumento di misura della portata idrica è fondamentale nelle applicazioni di campo, soprattutto quando il sito di misura risulta essere non facilmente raggiungibile come, ad esempio, nelle stazioni di misura del trasporto solido e di erosione idrica. Il misuratore a cilindri, costituito da due semicilindri ad asse verticale che ostruiscono parzialmente il deflusso liquido, è uno strumento adatto a questo scopo. Nella memoria è presentata una relazione di derivazione teorica della scala delle portate del misuratore a cilindri. In particolare la relazione proposta ha origine dall’equazione di Bernoulli applicata tra la sezione a monte dello strumento, dove si misura il tirante idrico, e quella di controllo dove si instaura lo stato critico, nell’ ipotesi di comportamento semimodulare del misuratore. La relazione ottenuta risulta in accordo con l’approccio utilizzato da Baiamonte e Ferro (2007) basato sull’analisi dimensionale e l’autosimilitudine incompleta. La memoria riporta il confronto tra la nuova scala delle portate e le misure condotte da Baiamonte e Ferro (2007) per differenti valori del rapporto di strozzamento, dimostrando che la sezione di controllo non coincide con la sezione ristretta ma, rispetto a questa, è spostata verso valle. Affinché si abbia un comportamento semimodulare, infatti, il valore della larghezza della sezione di controllo risulta sempre maggiore della larghezza della sezione ristretta e in misura crescente con il tirante idrico a monte e decrescente con la larghezza della sezione ristretta. Questo comportamento trova giustificazione nel fatto che nella sezione ristretta la corrente perde linearità che riacquista soltanto più a valle dove viene a localizzarsi la sezione di controllo. Viene infine presentata una relazione empirica per la stima della larghezza della sezione di controllo in funzione del tirante idrico a monte e della larghezza della sezione ristretta. Questa relazione consente di ottenere, in forma chiusa, la scala delle portate del misuratore a cilindri che riproduce pienamente le misure effettuate da Baiamonte e Ferro (2007).