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Francesco De Paola, Maurizio Giugni, Maria Elena Topa

MODELLAZIONE NUMERICA E VERIFICA SPERIMENTALE DI CASSE DI ESPANSIONE IN DERIVAZIONE
 
OFF-STREAM FLOODPLAIN STORAGES. Numerical Modeling and Experimental Analysis

Tra gli interventi strutturali di tipo attivo per la difesa dal rischio idraulico trovano ampia applicazione le opere di laminazione che consentono di invasare temporaneamente una parte del volume di piena e restituirlo successivamente, ottenendo così a valle un’attenuazione ed un ritardo del colmo.
La nota tratta delle casse di espansione in derivazione, opere che utilizzano come volume di invaso aree adiacenti al corso d’acqua, sottraendo volumi di piena all’idrogramma in arrivo mediante un dispositivo di derivazione (in genere una soglia sfiorante). In particolare, sono illustrati i risultati di un’indagine sperimentale condotta nel Laboratorio del Dipartimento di Ingegneria Idraulica, Geotecnica ed Ambientale dell’Università degli Studi di Napoli “Federico II”, mirata all’analisi del funzionamento idraulico di una cassa in derivazione alimentata da una soglia di sfioro controllata da valle, al variare delle caratteristiche geometriche della soglia.
I risultati sperimentali sono stati messi a confronto con quelli desunti da un modello numerico monodimensionale, evidenziando scostamenti di modesta entità e fornendo utili indicazioni per il dimensionamento della cassa. E’ stato, infine, effettuato un confronto tra i dati sperimentali relativi alle casse in derivazione e quelli ottenuti da precedenti indagini sulle casse di espansione in linea.
Parole chiave: Rischio idraulico, Casse di espansione in derivazione, Efficienza cassa, Funzionamento rigurgitato e non, Lunghezza soglia sfiorante.

Among the structural measures for an active flood risk mitigation should be carefully considered the floodplain storages. Allowing to temporary store in an adequate upstream capacity a rate of the flood volume, they assure an attenuation effect, and consequently a significant reduction and a delay of the flood peak.
The paper deals with off stream floodplain storages: in this case the reservoir is located outside the river bed and equipped with an adequate intake weir, usually controlled by downstream works and outlet orifices. 
The results of an experimental survey executed in the Laboratory of the Department of Hydraulic, Geotechnical and Environmental Engineering of the University of Naples “Federico II” are presented, in order to analyze the hydraulic behaviour of an off stream floodplain storage filled by a side-weir downstream controlled, varying its geometric characteristics.
The experimental results were compared with those inferred from a one-dimensional numerical model, highlighting small deviations and providing useful information for the overall design of the storage. Finally experimental data relevant to off stream floodplain storages were compared with the results of a previous survey on in stream storages.
Keywords: Flood Risk, Off Stream Floodplain Storages, Attenuation Ratio, Back Water Effects, Side Weir Length.