- Il comportamento delle dighe frangiflutti a scogliera adottate
per la difesa della costa e dei bacini portuali, con particolare
attenzione alle dighe rimodellabili (frangiflutti a berma), alle
dighe a parete verticale, ed alle opere di difesa costiera, in
particolare le opere a cresta bassa;
- La idrodinamica nella zona dei frangenti e della battigia per i
casi di spiagge regolari o in presenza di barre o strutture di
protezione dei litorali, la dinamica dei litorali e la gestione
delle aree costiere;
- La analisi di dati ondametrici per la caratterizzazione degli
spettri energetici e delle mareggiate nei mari italiani,
- L'analisi del rischio di colate detritiche;
- Vulnerabilità delle aree costiere e rischio dovuto ad
allagamenti;
- Sviluppo di tecniche innovative basate sulla elaborazione di
immagini per lo studio dei processi costieri;
- Inquinamento marino: misura del mescolamento e della
dispersione di inquinanti mediante traccianti e drifters.
Particolare attenzione è rivolta all'inquinamento da
idrocarburi.
- Fattibilità di produzione di energia energia elettrica da fonti
rinnovabili:miniidro, onde, eolico off-shore.
Videomonitoraggio di processi costieri. E'
stata sviluppata in tempi recenti una tecnica basata sulle
elaborazioni di immagini della spiaggia, che permette la
descrizione della idrodinamica e della morfodinamica costiera con
elevata risoluzione temporale. La parte consolidata e
standard della tecnica di videomonitoraggio consiste nella
elaborazione delle immagini medie (timex. Su queste immagini è
evidente dove frange l'onda. Quindi essa fornisce informazioni
quali-quantitative sulla posizione della linea di riva e delle
barre sottomarine. Presso Lido di Dante (Ravenna) è operativa
una stazione di video monitoraggio ARGUS dal 2003, mentre la
stazione di Igea Marina (Rimini), istallata nel 2006, utilizza
videocamere e fotocamere commerciali. Tramite le tecniche di
analisi d'immagine, è stato possibile dedurre le seguenti
informazioni con cadenza settimanale:
- la posizione della linea di battigia e della spiaggia
intertidale e di conseguenza l'ampiezza della spiaggia e i suoi
cambiamenti.
- l'idrodinamica delle onde e delle correnti superficiali periodo
e angolo di incidenza delle onde, intensità della corrente lungo
costa e delle rip current.
Gli effetti delle opere parallele a cresta bassa sul litorale
sono attualmente oggetto di studio per il loro minor impatto sul
litorale. Il videomonitoraggio ha fornito quindi un ulteriore mezzo
di indagine.
Inquinamento marino. RA si è interessata allo studio del
mescolamento di inquinanti in zona costiera e della dispersione,
con particolare attenzione all'inquinamento da idrocarburi
(trasformazione dell'olio sottoposto all'azione delle onde). La
attività di ricerca in svolgimento riguarda:
- La modellazione del trasporto di olio dovuto all'effetto delle
onde, sia in condizioni di frangimento al largo, che in zone
costiere;
- La modellazione del fenomeno di spiaggiamento dell'olio;
- La validazione di modelli di dispersione di olio mediante
esperimenti di lanci di boe derivanti che capaci di simulare la
dispersione del petrolio in mare.
Misure idrauliche mediante strumentazione
acustica. Strumentazione acustica, basata su effetto
Doppler, ha avuto negli ultimi di un crescente utilizzo per misure
in laboratorio ed in campo di velocità di correnti a pelo libero.
Il maggiore vantaggio rispetto ad altre tecniche, è che queste
misure, come il laser, non sono intrusive e permettono in certe
condizioni di acquisire dati ad alta frequenza (fino a 100 Hz).
Nelle applicazioni legate alla idraulica marittima, in presenza di
frangimento è problematica la presenza di bolle. E' stato svolto
uno studio relativamente all'influenza delle bolle nella misura di
velocità e turbolenza mediante strumentazione doppler acustica. Si
conclude che la presenza di bolle è relativamente trascurabile fino
a quando la frazione di vuoto si mantiene minore di 0.1. La
presenza di bolle aumenta la varianza nel segnale, per tale ragione
le misure mediante strumentazione acustica non sono appropriate per
misure di turbolenza. Nella analisi si mostra anche come il
bilancio di massa è condizionato dalla presenza di bolle che non
sono riconosciute come vuoto dallo strumento. RA ha partecipato a
campagne di misura in laboratorio ed in campo per studiare e
misurare mediante strumentazione ad ultrasuoni:
- la turbolenza nella zona dei frangenti e della battigia;
- la idrodinamica in presenza di opere di difesa costiera.
Dighe a berma con profilo rimodellabile I problemi legati
al disegno di un'opera di questo tipo si differenziano parecchio da
quelli tipici di un frangiflutti tradizionale, proprio perché in
questo caso è previsto che i massi della mantellata, o berma,
siano liberi di muoversi causando il rimodellamento del profilo
dell'opera ad una configurazione più stabile. Parte delle analisi
si sono riferite a prove in laboratorio svolte personalmente presso
le facilities del Danish Hydraulic Imstitute (DHI), e parte
a dati raccolti. Parte del lavoro è rientrata nella attività
prevista per il progetto Berm Breakwater Structures finanziato
dalla Unione Europea (MAS2-CT94-0087). Le problematiche affrontate,
riguardano:
- l'indagine delle diverse alternative della protezione al piede
dell'opera su fondo sabbioso;
- l'indagine del rimodellamento della testata quando soggetta ad
attacchi ondosi obliqui,
- il contemporaneo danno subito la previsione indicativa dello
stato tensionale che si viene a creare all'interno dei massi quando
si urtano durante la fase di rimodellamento;
- il trasporto longitudinale.
- i criteri di progettazione di frangiflutti a berma.
Rischio associato a colate detritiche La probabilità di
danno (“failure”) è definita come la probabilità che colate
detritiche raggiungano strade o siti dove si trovano costruzioni,
abitazioni e persone. Si è applicata la analisi al caso di
Acquabona, vicino a Cortina d'Ampezzo dove si verificano con una
certa frequenza eventi di colate detritiche. Le colate detritiche
nel canale di Acquabona sono state simulate mediante un modello
numerico NLSWE per un vasto numero di condizioni. Le simulazioni
hanno permesso di formulare delle relazioni empiriche per stimare
le quote raggiunte alle sezioni del canale ed il volume dei detriti
che si deposita al termine del canale come funzioni delle
precipitazioni a monte e delle caratteristiche del
materiale. Il rischio associato ad eventi di debris
flow è stato confrontato con i criteri di accettabilità
disponibili in letterature e sono state proposte delle metodologie
per la riduzione dello stesso.
Idrodinamica e morfodinamica della zona dei frangenti e della
battigia. Oggetto di ricerca è stato lo studio della
idrodinamica nelle zone dei frangenti e della battigia. Tale
attività è stata svolta sia mediante la modellazione numerica dei
fenomeni che mediante la verifica sperimentale. L'interesse della
ricerca è verso gli effetti di dissipazione al fondo nella zona di
battigia. In seguito a osservazioni sperimentali si conclude che il
profilo logaritmico di velocità, tipico per moti stazionari,
rappresenta adeguatamente i profili di velocità al fondo nella zona
di battigia. Le tensioni al fondo sono ben descritte da una legge
quadratica. Per questa zona si sono stimati i valori del
coefficiente d'attrito, differente nelle fasi di risalita e
riflusso dell'onda. Tali risultati sono stati propedeutici ad
includere gli effetti della dissipazione al fondo in un modello per
la descrizione della zona di battigia sulla base di grandezze
integrate . La modellazione è stata supportata da codici numerici
per la propagazione delle onde in acqua bassa con il metodo WAF.
Ciò ha reso possibile fornire le condizioni al contorno per una
linea propriamente definita. Tali risultati analitici e numerici
sono stati confrontati con misure sperimentali.
Opere di protezione costiera a cresta bassa. Dalla fine
degli anni ‘90 RA si occupa della progettazione e degli effetti
indotti da opere di protezione costiera poco tradizionali, quali le
barriere sommerse o semi sommerse (tracimabili) nelle aree
limitrofe. Lo studio è stato svolto principalmente nell'ambito di
un progetto di ricerca finanziato dall' AGIP, il PRIN
(Idrodinamica e Morfodinamica di spiagge protette da opere a
cresta bassa) ed il progetto di ricerca EU DELOS. Nell'ambito
del progetto europeo DELOS (V Programma Quadro) sono state raccolte
informazioni relative allo schema di protezione ed agli effetti che
questi interventi hanno avuto sul litorale. I dati hanno riguardato
un gran numero di casi (un totale di circa 3000 casi in Europa,
Giappone Stati Uniti). La sintesi di questa raccolta è consistita
nel delineare delle grandezze e rapporti ricorrenti nel
dimensionamento. Gli effetti che questi interventi hanno provocato
sul litorale sono stati studiati in dettaglio relativamente a 6
siti di studio Europei, le condizioni ambientali in cui le opere
sono state realizzate sono molto diverse tra loro. RA si è
personalmente dedicata alla analisi degli effetti indotti dalle
opere presso Lido di Dante (Ravenna), e Pellestrina (Venezia). La
analisi comparativa tra schemi di protezione differenti ha portato
alla conclusione che lo schema che ha mostrato maggiori prestazioni
consiste nella realizzazione di opere parallele con elevata
sommergenza e pennelli laterali (come il caso di Pellestrina). Le
procedure per i trattamento dei dati relativi a livelli, onde,
correnti e condizioni meteorologiche in genere, nella progettazione
di opere tra cimabili sono state descritte in dettaglio.
Particolare interesse è stato dato per la analisi degli eventi
estremi.
