Un modello monodimensionale per la simulazione del moto vario in canali a superficie libera

Negli ultimi decenni, la crescente attenzione verso i problemi di inquinamento ambientale ha spinto i gestori delle reti di fognatura ad attuare strategie di mitigazione dell'impatto delle acque fognarie nei corpi idrici ricettori. La laminazione degli idrogrammi di portata che si osservano in condizioni di tempo bagnato all'interno dei canali fognari rappresenta una delle soluzioni adottate per la riduzione dei volumi e dei carichi inquinanti sversati nei corpi idrici ricettori attraverso i dispositivi scaricatori di piena. In tale contesto, si ricorre spesso all'utilizzo di modelli numerici fisicamente basati per testare l'efficacia di diversi scenari progettuali e gestionali, che includono l'attuazione di strategie di controllo in tempo reale (RTC). Tali strategie sono finalizzate all'attivazione delle capacità di immagazzinamento disponibili lungo i canali della rete, che restano normalmente inutilizzati nel corso di eventi meteorici caratterizzati da tempo di ritorno medio-basso, grazie all'utilizzo di paratoie ad apertura regolabile dinamicamente sulla scorta di misure di portata e livello in uno o più punti del sistema. Il presente lavoro di tesi rappresenta il primo passo verso la costruzione di un modello numerico fisicamente basato per lo studio dell'efficacia dell'RTC per la laminazione delle piene in fognatura. In particolare, riguarda la definizione e l’implementazione in MATLAB di un modello monodimensionale per la simulazione del moto vario in canali a superficie libera. La trattazione è stata fatta a tre tipologie di sezione (Rettangolare, Circolare e Ovoidale) ed estesa all’eventuale funzionamento in pressione mediante l’introduzione della fessura di Preissman. Il modello è stato strutturato facendo riferimento a una formulazione ai volumi fini per il canale e facendo riferimento alla teoria delle caratteristiche per la definizione delle condizioni al contorno. Il codice è stato strutturato per essere modulare e parallelizzabile.