The equilibrium bed slope is that particular value of slope ie that characterizes a streambed reach of well known shape and discharge and that allows particles of fixed size to rest in equilibrium on the bed itself. The knowledge of this slope is crucial for hydraulic designers because height, distance, and number of the check dams that can be built to stabilise the bed depend on the value of this parameter. The evaluation of the equilibrium bed slope is related to the geometric characteristics of the stream, to the size of the bed material and to the hydraulic condition for that stream reach. Its prediction can also be focussed on a larger scenario that concerns the incipient motion problem in moving river beds. However, this approach requires some subjective choicesconcerning the use of a sediment transport equation, the calculation of a dominant discharge and the sampling criterion for collecting the bed material. In this context, the dynamic approach, i.e. the method that makes use of a criticaI value of the bottom shear stress to get to the equilibrium value of the slope, can be improved if the probabilistic aspect of the problem is accounted. The aim of this paper is to verify the suitability of a modified Gessler approach to estimate the criticaI shear stress for a mixture of sediments, and then the equilibrium bed slope, by considering a different theoretical law expressing the probability of movement for particles of fixed size. In particular, the originaI data set collected by Gessler was replotted and then fitted with a new probability distribution. Finally, the effect related to the particle size (by choosing a mean grain size distribution for each torrent or a differentdistribution for each stream reach) is also investigated

La pendenza di equilibrio, intendendo con tale locuzione quel particolare valore di pendenza ie in corrispondenza alla quale in un alveo di forma nota, in cui viene convogliata una prefissata portata, è possibile arrestare il materiale di assegnate dimensioni (Ferro, 2002), è una grandezza la cui determinazione è essenziale in campo sistematorio, in quanto da essa dipendono l'altezza,il numero e l'interdistanza delle opere trasversali da realizzare. La previsione della pendenza di equilibrio può essere però inquadrata in uno scenario più vasto che si ricollega ad uno dei temi centrali dell'idraulica fluviale riguardanti il moto di correnti torbide in alvei erodibili e cioè allo studio del moto incipiente. Il riferimento a tale tematica comporta tuttavia delle scelte anche a carattere soggettivo (approccio relativo alla condizione di moto incipiente,portate di piena a diverso tempo di ritorno, metodi di campionamento dei ciottoli differenti ecc.). In quest'ambito, le informazioni riguardanti d'alveo esaminato) ovvero viene studiata la convenienza all'impiego di osservazioni limitate ad una curva granulometrica media caratteristica dell'intero corso d'acqua. l'approccio dinamico, ed in particolare l'aspetto probabilistico che lega la relazione che esprime lo stato critico con la variabile scelta, possono essere ulteriormente affinate. L'obiettivo del lavoro è quello di verificare l'influenza che una legge teorica, che esprime la probabilità di non movimento dei ciottoli caratterizzanti il fondo dell'alveo, diversa da quella proposta da Gessler, può avere sulla stima della pendenza di correzione dei torrenti montani. In particolare, viene rivisitato il contributo fornito da Gessler, adattando ai punti sperimentali dell'Autore una nuova distribuzione probabilistica atta a definire la probabilità di non movimento dei ciottoli. Inoltre, viene focalizzata l'attenzione sulla necessità di fare riferimento a misure di granulometriadi grande dettaglio (curve granulometriche differenti per ciascun tronco

SULLA PREVISIONE DELLA PENDENZA DI EQUILIBRIO IN ALCUNI CORSI D'ACQUA CALABRESI MEDIANTE UN APPROCCIO DI TIPO PROBABILISTICO

CALLEGARI G;PORTO P
2008

Abstract

The equilibrium bed slope is that particular value of slope ie that characterizes a streambed reach of well known shape and discharge and that allows particles of fixed size to rest in equilibrium on the bed itself. The knowledge of this slope is crucial for hydraulic designers because height, distance, and number of the check dams that can be built to stabilise the bed depend on the value of this parameter. The evaluation of the equilibrium bed slope is related to the geometric characteristics of the stream, to the size of the bed material and to the hydraulic condition for that stream reach. Its prediction can also be focussed on a larger scenario that concerns the incipient motion problem in moving river beds. However, this approach requires some subjective choicesconcerning the use of a sediment transport equation, the calculation of a dominant discharge and the sampling criterion for collecting the bed material. In this context, the dynamic approach, i.e. the method that makes use of a criticaI value of the bottom shear stress to get to the equilibrium value of the slope, can be improved if the probabilistic aspect of the problem is accounted. The aim of this paper is to verify the suitability of a modified Gessler approach to estimate the criticaI shear stress for a mixture of sediments, and then the equilibrium bed slope, by considering a different theoretical law expressing the probability of movement for particles of fixed size. In particular, the originaI data set collected by Gessler was replotted and then fitted with a new probability distribution. Finally, the effect related to the particle size (by choosing a mean grain size distribution for each torrent or a differentdistribution for each stream reach) is also investigated
2008
Istituto per i Sistemi Agricoli e Forestali del Mediterraneo - ISAFOM
978-88-6093-052-1
La pendenza di equilibrio, intendendo con tale locuzione quel particolare valore di pendenza ie in corrispondenza alla quale in un alveo di forma nota, in cui viene convogliata una prefissata portata, è possibile arrestare il materiale di assegnate dimensioni (Ferro, 2002), è una grandezza la cui determinazione è essenziale in campo sistematorio, in quanto da essa dipendono l'altezza,il numero e l'interdistanza delle opere trasversali da realizzare. La previsione della pendenza di equilibrio può essere però inquadrata in uno scenario più vasto che si ricollega ad uno dei temi centrali dell'idraulica fluviale riguardanti il moto di correnti torbide in alvei erodibili e cioè allo studio del moto incipiente. Il riferimento a tale tematica comporta tuttavia delle scelte anche a carattere soggettivo (approccio relativo alla condizione di moto incipiente,portate di piena a diverso tempo di ritorno, metodi di campionamento dei ciottoli differenti ecc.). In quest'ambito, le informazioni riguardanti d'alveo esaminato) ovvero viene studiata la convenienza all'impiego di osservazioni limitate ad una curva granulometrica media caratteristica dell'intero corso d'acqua. l'approccio dinamico, ed in particolare l'aspetto probabilistico che lega la relazione che esprime lo stato critico con la variabile scelta, possono essere ulteriormente affinate. L'obiettivo del lavoro è quello di verificare l'influenza che una legge teorica, che esprime la probabilità di non movimento dei ciottoli caratterizzanti il fondo dell'alveo, diversa da quella proposta da Gessler, può avere sulla stima della pendenza di correzione dei torrenti montani. In particolare, viene rivisitato il contributo fornito da Gessler, adattando ai punti sperimentali dell'Autore una nuova distribuzione probabilistica atta a definire la probabilità di non movimento dei ciottoli. Inoltre, viene focalizzata l'attenzione sulla necessità di fare riferimento a misure di granulometriadi grande dettaglio (curve granulometriche differenti per ciascun tronco
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