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Altri componenti canali e traverse Andrea Castelletti Politecnico di Milano MCSA 07/08 L13.

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1 Altri componenti canali e traverse Andrea Castelletti Politecnico di Milano MCSA 07/08 L13

2 2 Titolo presentazione - luogo presentazione Schema fisicoSchema fisico Mare Adriatico Fucino VILLA VOMANO PIAGANINI PROVVIDENZA CAMPOTOSTO MONTORIO (M) SAN GIACOMO (SG) Distretto irriguo (CBN) S. LUCIA (SL) PROVVIDENZA (P)

3 3 Il canale la velocità di propagazione del picco w è maggiore della velocità media v; la differenza (w-v) cresce con la profondità H della corrente.

4 4 il tempo di transito del colmo cresce con la distanza; la portata al colmo decresce con la distanza; gli idrogrammi sono asimmetrici e si allargano; Il canale: la laminazione sez. 1 sez. 2 sez. 3 sezioni di controllo tronco elementare effetto di laminazione

5 5 Un esempio: il Po l1l1 l2l2 l3l3 l4l4 l5l5 t SETOTTNOV diagrammi idrometrici di 5 idrometri (l i ) h

6 6 Il canale: rete causale

7 7 Il canale: modello meccanicistico tempo di traslazione stato rappresentazione interna plug-flow

8 8 Il canale: il ritardo t Per = 0 il sistema è non dinamico: lo stato non esiste. Dunque, per il progetto della politica, conviene fissare in modo che sia nullo tutte le volte che si può. Ma come determinare ?.... plug-flow

9 9 Il canale: come determinare t Se si è fortunati e si osserva unonda allora…… …ma se non abbiamo unonda? Si utilizza il cross-correlogramma t t t t monte valle calcolato tra le serie sbiancate

10 10 correlazione ρ ρ xy è una statistica di x e y che misura lintensità del legame tra x e y. se x = α y |ρ xy | = 1 Correlazione se x = α y + ε bianco |ρ xy | < 1 se x = ε bianco ρ xy = 0 fornisce una stima di

11 11 (Auto)correlogramma Fornisce la correlazione della coppia ( y t, y t+τ ) in funzione di τ: 1 … separate da diversi intervalli di tempo... τ coppie di variabili... ( y t, y t+τ ) in funzione di τ : … di cui vogliamo conoscere lintensità del legame.

12 12 Il canale: in presenza di perdite Se le perdite non variano con la portata Se le perdite variano con la portata In questo modo non si corre il rischio di avere valori di negativi quando la portata entrante è molto bassa. plug-flow

13 13 Le zone di espansione Sono manufatti che creano un invaso in cui parte del volume defluente viene trattenuto quando la portata è particolarmente elevata. Si classificano in: zone di espansione determinano una strozzatura nellalveo del canale determinano un aumento della sezione del canale oltre una portata critica Possono essere descritti come aggregazione di due modelli elementari: un serbatoio e un canale casse di espansione traverse a bocca tarata

14 14 Le zone di espansione canale serbatoio Se i tempi di traslazione si possono considerare trascurabili Fase di esaurimento Fase di concentrazione

15 15 Le zone di espansione canale serbatoio Assumendo che: la scala di deflusso del canale sia lineare per, vale a dire ; il serbatoio sia cilindrico, i.e. ; la scala di deflusso tra canale e serbatoio sia lineare nella differenza di livello tra i due:

16 16 Il modello di un canale in costruzione Se il canale deve essere progettato il suo modello deve contenere u p. Ogni valore di u p corrisponde a una diversa alternativa. Caso più comune: il canale va dimensionato. In questo caso u p è la massima portata convogliabile dal canale u p = 0 corrisponde allalternativa zero: non costruire il canale !

17 17 Lindicatore per passo del canale Anche al componente canale è spesso associato un indicatore per passo Ad esempio: il costo di una esondazione sulle rive del canale il costo ambientale che si manifesta quando la portata è troppo bassa

18 18 La traversa: struttura Un punto di diramazione è un manufatto artificiale detto traversa. profilo di rigurgito soglia sfiorante sponda del corso dacqua bocca di derivazione traversa

19 19 q max La traversa Caratteristiche : permette la deviazione in un canale di tutta o di parte della portata affluente; può essere dotata di paratoie mobili per il controllo della portata deviata; alveo canale il canale derivatore è dotato di uno sfioratore che limita la portata deviata ad un valore q max. Un punto di diramazione è un manufatto artificiale detto traversa.

20 20 La traversa: rete causale

21 21 La traversa: modello meccanicistico Traversa non regolata: Traversa regolata: …se è imposto un deflusso minimo vitale: solo se:

22 22 Titolo presentazione - luogo presentazione Schema fisicoSchema fisico Mare Adriatico Fucino VILLA VOMANO PIAGANINI PROVVIDENZA CAMPOTOSTO MONTORIO (M) SAN GIACOMO (SG) Distretto irriguo (CBN) S. LUCIA (SL) PROVVIDENZA (P)

23 23 Caratteristiche dei serbatoi Piaganini Provvidenza Campotosto T s [ore] q max [m 3 /sec] V utile [m 3 ] tempo di svuotamento V. Vomano

24 24 Piaganini

25 25 Titolo presentazione - luogo presentazione Schema fisico (bacini)Schema fisico (bacini) Mare Adriatico Fucino VILLA VOMANO PIAGANINI PROVVIDENZA CAMPOTOSTO MONTORIO (M) SAN GIACOMO (SG) Distretto irriguo (CBN) S. LUCIA (SL) PROVVIDENZA (P)

26 26 Schema logico erratoSchema logico errato Mare Adriatico VILLA VOMANO PROVVIDENZA (M) (P) (SG) Distretto irriguo (SL) PIAGANINI CAMPOTOSTO

27 27 Schema logico erratoSchema logico errato Mare Adriatico VILLA VOMANO PROVVIDENZA (M) (P) (SG) Distretto irriguo (SL) PIAGANINI CAMPOTOSTO P pumping SG pumping Difetto: il ricircolo dellacqua interessa solo ENEL; non è correttamente descrivibile con passo giornaliero. Difetto: il ricircolo dellacqua interessa solo ENEL; non è correttamente descrivibile con passo giornaliero.

28 28 Schema logico erratoSchema logico errato Mare Adriatico VILLA VOMANO PROVVIDENZA (M) (P) (SG) Distretto irriguo (SL) PIAGANINI CAMPOTOSTO P pumping SG pumping Si noti: dobbiamo definire la politica dellAutorità di Bacino, che è interessata solo allacqua che serve, oltre ENEL, agli altri utenti. Pertanto le sue decisioni concernono: le portate turbinate, che non vengono ripompate a monte le portate di afflusso pompate a monte Si noti: dobbiamo definire la politica dellAutorità di Bacino, che è interessata solo allacqua che serve, oltre ENEL, agli altri utenti. Pertanto le sue decisioni concernono: le portate turbinate, che non vengono ripompate a monte le portate di afflusso pompate a monte

29 29 P SG M SL DMV Fucino DMV Vomano PIAGANINI CAMPOTOSTO PROVVIDENZA VILLA VOMANO Distretto irriguo (CBN) P_pomp SG+P_pomp Acquedotto del Ruzzo DMV Montorio Schema logico corretto Vantaggio: si definiscono solo le portate minime da svasare e pompare, lasciando ENEL libera di aumentarle in base alle richieste/disponibilità della rete. si inserisce una traversa logica a valle di Campotosto per poter utilizzare un modello di serbatoio con una sola uscita. Vantaggio: si definiscono solo le portate minime da svasare e pompare, lasciando ENEL libera di aumentarle in base alle richieste/disponibilità della rete. si inserisce una traversa logica a valle di Campotosto per poter utilizzare un modello di serbatoio con una sola uscita.

30 30 Pompaggio : Vincoli idroelettrici P SG M SL DMV2 Fucino DMV1 Vomano Distretto irriguo (CBN) P_pomp SG+P_pomp Acquedotto del Ruzzo DMV Montorio u2u2 u1u1

31 31 Il punto di confluenza Il modello di un punto di confluenza è una semplice relazione algebrica. Denotando con lapice i=1,...,n le portate dei canali confluenti, il modello è il seguente

32 32 P SG M SL DMV Fucino DMV Vomano PIAGANINI CAMPOTOSTO PROVVIDENZA VILLA VOMANO Distretto irriguo (CBN) P_pomp SG+P_pomp Acquedotto del Ruzzo DMV Montorio Schema logico corretto(traverse)

33 33 Leggere MODSS Cap. 5

34 34 Modello di Nash con serbatoi in serie e tempi di ritardo x1x1 x2x2 xnxn u q

35 35 Modello di Nash con serbatoi in serie e tempi di ritardo x1x1 x2x2 xnxn u q Ritardi distribuiti o concentrati sono dunque equivalenti.

36 36 Modello di Nash con serbatoi in parallelo 1 u n u 2 u ux1x1 x2x2 xnxn q2q2 qnqn q1q1

37 37 Modello di Nash con serbatoi in parallelo E la più generale funzione di trasferimento che conserva la massa, infatti data una funzione f(t) la sua trasformata di Laplace è Conservazione della massa La scelta apparente di un modello particolare è in realtà la scelta del modello più generale.


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