Modello fisico per la verifica della capacità autopulente dei canali derivatori

Il presente elaborato di tesi tratta la progettazione e realizzazione di un banco sperimentale che riproduca lo schema di derivazione tipico degli impianti idroelettrici di piccola potenza, al fine di analizzare l’andamento del profilo idrico e le condizioni di trasporto solido che si instaurano nel canale derivatore in cui confluiscono le portate captate dall’opera di presa. Nel dettaglio, è stata considerata una particolare tipologia di opera di presa, ovverosia la traversa derivante fissa cosiddetta “a trappola”, consistente in una tombinatura realizzata per mezzo di una griglia metallica, disposta trasversalmente al flusso della corrente del corso d’acqua. Tale opera è tipica degli impianti idroelettrici a deflusso naturale o ad acqua fluente localizzati in ambiente montano, in quanto la portata derivabile dal corso d’acqua è, solitamente, piuttosto modesta e lo spazio a disposizione per l’installazione dei manufatti è fortemente limitato dalla geomorfologia ed orografia del territorio circostante. Il banco sperimentale è stato progettato sulla base di un attento studio dimensionale delle grandezze fisiche coinvolte nel fenomeno in esame e, quindi, intende costituire un modello fisico in scala che riproduca il più fedelmente possibile il processo di derivazione considerato. Nello specifico, dopo aver scelto un opportuno rapporto di scala, talune delle suddette grandezze sono state fissate a priori, mentre ad altre è stato consentito di variare all’interno di un range prestabilito di valori, in modo tale da poter evidenziare l’eventuale esistenza di legami fisici fra queste. Inoltre, è stata eseguita una serie preliminare di prove allo scopo di appurare il corretto funzionamento dell’intero impianto, nonché la sua effettiva corrispondenza col fenomeno reale. Questo ha permesso di accertare il campo di validità del modello e proporre soluzioni progettuali atte a risolvere le problematiche riscontrate nel corso della sperimentazione.