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Tale contributo è incentrato sull'analisi di una struttura multifunzionale per la protezione costiera e la produzione di energia elettrica, sviluppata dalla Seconda Università di Napoli e denominata DIMEMO (Diga Marittima per l’Energia dal Moto Ondoso). Questo dispositivo è stato pensato per essere integrato in frangiflutti portuali, anche esistenti, al fine di produrre energia per effetto del fenomeno della tracimazione. Le prestazioni idrauliche e strutturali sono state valutate in termini di: 1) portata media di tracimazione e coefficiente di riflessione in condizioni ordinarie; 2) pressioni agenti sulla struttura in condizioni estreme. I risultati sono stati ottenuti con il codice di calcolo IH-2VOF e confrontati con gli esperimenti di laboratorio condotti presso l’Università di Aalborg in Danimarca. Inoltre, il modello numerico è stato utilizzato per ottenere informazioni relative ai carichi ondosi sulla struttura in assenza di misure. Questo lavoro rappresenta uno studio preliminare, propedeutico ad un’analisi di sensitività atta a definire la relazione tra alcuni parametri geometrici fondamentali e le prestazioni idrauliche del dispositivo

Le reti neurali artificiali (Artificial Neural Networks, ANN) sono algoritmi di analisi dati e di modellazione numerica. Vengono dette “data driven models”, ossia modelli di calcolo basati sul processamento di dati – ottenuti sperimentalmente o prodotti artificialmente – al fine di testare la sensibilità di un certo fenomeno ad alcuni parametri. Le ANN sono particolarmente utili nelle analisi di fenomeni in cui il numero di parametri in gioco è molto elevato, e le relazioni fisiche tra essi sono fortemente non lineari e molto complesse. Dal punto di vista della tipologia di modellazione, le ANN costituiscono una “black-box”, dunque l’algoritmo di calcolo prescinde completamente dallo studio del fenomeno fisico che sta alla base della relazione di causa-effetto tra dati di input e di output; pertanto, le ANN sono in grado di elaborare i dati sperimentali a disposizione (input) e produrre delle predizioni dei valori desiderati (output), ricostruendo artificialmente gli effetti della complessa relazione di causa-effetto incognita. Obbiettivo di tale lavoro è esaminare la struttura caratteristica di una rete neurale e proporre alcuni esempi di ANN impiegati per la modellazione della portata di tracimazione e del coefficiente di trasmissione di strutture costiere, per sottolineare l’adeguatezza di tali strumenti all’impiego in idraulica marittima e presentarli per eventuali successivi utilizzi, quali, ad esempio, la stima del coefficiente di riflessione ondosa, ad oggi non ancora modellato accuratamente.

Viene presentato lo studio di fattibilità di un intervento di ripascimento sul litorale Emiliano-Romagnolo mediante le sabbie periodicamente dragate a monte dello sbarramento di Isola Serafini, lungo l’asta fluviale del fiume Po. Si valuta dapprima l’idoneità di tali sabbie ai fini del ripascimento, identificando i tratti del litorale maggiormente compatibili per granulometria e scegliendo in particolare la spiaggia di Misano Adriatico. Si effettua poi un calcolo approssimato con modello a una linea dell’entità del trasporto solido relativo al sito di studio, determinando la quantità di sabbia da versare e la frequenza periodica di intervento. A parità di volume versato a progetto pari a 100'000 m3, si confrontano i casi di ripascimento con sabbie relitte, con granulometria media pari a 0.2 mm, e con le sabbie del Po, con granulometria media pari a 0.6 mm. La durata dell’intervento nel secondo caso risulta maggiore di un fattore 2 rispetto al primo caso. Si considerano infine diverse tipologie di trasporto della sabbia dal Po a Misano Adriatico, su gomma e su mezzi fluvio-marittimi. Nel primo caso gli impatti ambientali sarebbero inaccettabili. Nel secondo caso si ottiene una soluzione competitiva con l’uso delle sabbie relitte e rispetto a queste nettamente vantaggiosa in termini di costo annuale complessivo, in quanto l’utilizzo di una sabbia con granulometria maggiore comporta una riduzione significativa della frequenza dei versamenti.

Questa nota presenta i risultati di una serie di esperimenti di laboratorio effettuati su un modello in scala del dispositivo di conversione di energia ondosa “Wave Dragon”, sottoposto all’azione di onde tipiche del Mare del Nord (tempo di ritorno di 10, 50 e 100 anni). Scopo di questo studio è stato quello di valutare l’incidenza di alcuni parametri selezionati, quali la emergenza del dispositivo, la rigidità del suo sistema di ancoraggio e la ripidità dell’onda, sulla risposta del dispositivo in condizioni estreme al fine di individuare le maggiori criticità progettuali relativamente al suo sistema di ancoraggio. I risultati includono i carichi sulla linea principale di ormeggio e i movimenti del Wave Dragon in tre direzioni principali. Dall’analisi è emerso che l’efficacia della strategia di controllo del dispositivo è subordinata al mantenimento della sua stabilità attorno alla posizione orizzontale.

Il contributo analizza schemi progettuali di ripascimento sulla spiaggia sommersa, a parità di volume di sabbia da versare. Si considerano diverse profondità di versamento e gradi di protezione dell’intervento. L’analisi comparativa – a partire dal profilo nativo – viene effettuata tramite modellazione numerica 2DH in termini di riduzione dell’onda incidente, variazione delle correnti lungo riva e trasporto solido indotto. Al fine di utilizzare dati realistici per la caratterizzazione del profilo di spiaggia, dei volumi e dei diametri di ripascimento, l’analisi è focalizzata sul sito di studio di Cesenatico, in Emilia Romagna.

Viene presentata la messa a punto di un modello alle reti neurali finalizzato alla stima del coefficiente di riflessione ondosa relativo a strutture costiere e portuali. Per la realizzazione del modello è stato utilizzato un ampio insieme di dati che racchiude oltre 5000 prove sperimentali a diversa scala. La rete neurale è in grado di elaborare stime predittive del coefficiente di riflessione per svariate tipologie di strutture, caratterizzate da diversa permeabilità e sommergenza, e per molteplici condizioni di attacco ondoso. I risultati della rete riportano errori inferiori a quelli associati alle formule sperimentali che sono state prese a riferimento per un’analisi di sensitività del modello ai parametri idraulici e strutturali in esso introdotti.

Questo contributo presenta i risultati di una serie di prove sperimentali condotte per la prima volta su di un insieme di convertitori di energia da onda disposti in un parco. Obiettivo di tali prove è l’analisi dell’interazione delle onde con il singolo dispositivo e con il parco, con attenzione alla capacità del parco di smorzare le onde incidenti e dunque contribuire alla protezione della costa. La trasmissione a tergo del parco risulta sempre piuttosto elevata, suggerendo la necessità di installare più moduli sia in direzione perpendicolare che parallela alla riva. Al fine di ottimizzare l’uso combinato per la produzione energetica e la protezione del litorale risultano determinanti alcuni parametri progettuali: le dimensioni del dispositivo (rispetto al clima ondoso tipico) e la configurazione (le mutue distanze tra dispositivi) del parco.

Il problema dell’erosione costiera, è purtroppo una realtà sempre più presente della quale prendere atto. I dati mostrano che ad oggi, il 42 % delle coste Italiane sono in erosione. Per far fronte a questa lenta e inesorabile “battaglia” con il mare, si è cercato di proteggere i litorali con adeguate opere di difesa. In modo particolare, negli ultimi anni, sono state introdotte tecniche “soft”quali i ripascimenti. Tale tecnica consiste nell’apporto di materiale di idonee caratteristiche sulle spiagge soggette all’erosione. Ciò che si vuole evidenziare in questo ambito, è il problema della fonte di sabbia per eseguire questo tipo di intervento. Sarà presa visione di un progetto attuato in Emilia- Romagna,il Progettone, di ripascimento con sabbie sottomarine, da confrontare con una nuova ipotesi: prelevare la sabbia presente a monte dello sbarramento di Isola Serafini, situata lungo l’asta fluviale del Po. Tale sabbia, andrebbe comunque dragata per garantire la navigabilità del corso d’acqua L’intervento di ripascimento viene ipotizzato sulla spiaggia di Misano Adriatico. Si valuteranno pertanto le caratteristiche granulometriche della sabbia del Po, confrontandole con quella di Misano Adriatico, e valutandone la compatibilità. Tramite un semplice modello matematico, si cercherà di quantificare il trasporto di materiale longshore per comprendere al meglio l’entità del ripascimento da attuare. Si farà inoltre un breve accenno sulla questione del trattamento del materiale per abbattere le eventuali sostanze contaminanti. Infine, si valuterà la fattibilità in termini economici dell’intervento, in relazione al tipo di trasporto che si intende utilizzare.

Un artificial surfing reef (di seguito ASR) è un’opera multifunzionale che ha come obiettivo principale la riproduzione di condizioni idrodinamiche ideali per eseguire il surf e contemporaneamente può servire come opera di difesa dall’erosione della spiaggia per effetto dello smorzamento dell’energia ondosa incidente. Quest’articolo evidenzia i parametri idrodinamici fondamentali per rendere un paraggio fruibile dai surfisti, analizza gli effetti di un ASR sul litorale, definisce i criteri di progettazione di ASR, sulla base di studi pregressi e applica infine tali criteri progettuali ad un caso pratico sulle coste emiliano - romagnole, nella provincia di Rimini laddove il fiume Conca sfocia in Adriatico. Per questa applicazione si considerano più alternative progettuali, tra le quali si effettua la scelta sulla base dell’analisi dei costi di costruzione e posa e si verifica quindi il funzionamento della soluzione prescelta mediante il codice MIKE21.

Proteggere le coste dall’erosione e dalle inondazioni tenendo conto degli effetti dei cambiamenti climatici e allo stesso tempo preservando l’ambiente è una grande sfida per ricercatori e costruttori. Una tecnologia innovativa e sostentibile, proposta nell’ambito del progetto THESEUS, consiste nella installazione di parchi di convertitori di energia ondosa per integrare la protezione dei litorali e la produzione di energia.

Obiettivo del presente lavoro è analizzare la difesa con opere a cresta bassa della spiaggia di Punta Marina, in particolare: l’efficacia nella protezione della spiaggia, la evoluzione morfologica indotta sui fondali adiacenti, la stabilità idraulica e geotecnica delle strutture. L’analisi è condotta sulla base a) dei dati topo-batimetrici e granulometrici raccolti da ARPA nel corso delle campagne di monitoraggio tra il 2007 ed il 2009; b) dei dati meteo-marini relativi al periodo di monitoraggio acquisiti dalla boa di Cesenatico e rielaborati; c) dei dati di rilievi multi-beam della barriera effettuati nel 2004 prima di dover intervenire per la ricalibratura del tratto collassato.

Al fine di una gestione sostenibile, un tema di recente interesse scientifico è la messa a punto di nuove metodologie per una progettazione interdisciplinare delle difese della costa. In questo contributo si considera in particolare il problema della progettazione e/o ottimizzazione delle sezioni trasversali di barriere a protezione del litorale che rendano minimo l’impatto sull’ambiente e favoriscano aspetti quali la biodiversità e la colonizzazione della struttura stessa. Lo scopo di questo lavoro è proporre un metodo combinato basato sulla simulazione numerica 2DV, e il raccoglimento di dati ecologici sul campo per capire la relazione tra gli effetti idrodinamici indotti dalle barriere e gli organismi colonizzatori. Questo metodo è stato applicato utilizzando il codice COBRAS-UC al sito di studio di Elmer, grazie alla cooperazione con l’Università di Cantabria e Plymouth.

Si espone una analisi della formazione e propagazione di onde a fronte ripido in canali a forte pendenza. Si descrivono le prove sperimentali in canaletta effettuate presso il laboratorio di idraulica dell’Università di Pavia e la messa a punto di una nuova tecnica, basata su elaborazione di immagini, per il riconoscimento delle quote di pelo libero e l’identificazione delle onde. Nei casi esaminati, la formazione di roll waves avviene in assenza di uniformità del moto nel tratto più a monte del canale. Le caratteristiche delle onde osservate dipendono dalla distanza percorsa dall’onda lungo il canale e risultano simili a quelle descritte in letteratura in presenza di moto uniforme e di minori pendenze.

Il presente lavoro riassume i risultati inerenti l’interazione delle onde con un innovativo cassone frangiflutti per la produzione d’energia elettrica denominato Seawave Slot-cone Generator (SSG). Il funzionamento dell’SSG é basato sul noto principio della tracimazione e della conservazione dell’energia potenziale mediante realizzazione di un carico idraulico in serbatoi a diversi livelli. La configurazione analizzata consta di tre serbatoi ed è stata sottoposta a diverse campagne di prove sperimentali presso il laboratorio dell’Università di Aalborg (Danimarca). Gli esiti delle prove di laboratorio - comprendenti i carichi sulla struttura, le portate di tracimazione misurate ai serbatoi e la riflessione al piede dell’opera - sono stati confrontati con metodi di letteratura.

Questo testo didattico si propone di affrontare alcuni aspetti piuttosto complessi dei corsi di Idraulica di base, quali • la distribuzione della velocità nel moto turbolento in condotta • il moto permanente nelle reti di condotte e loro criteri di progettazione • il moto vario nelle correnti in pressione, e dunque le oscillazioni elastiche e di massa conseguenti manovre brusche. In particolare si risolvono le oscillazioni elastiche con il metodo delle caratteristiche. Il testo può essere di ausilio a Ingegneri Civili, per l’Ambiente e il Territorio e Meccanici che abbiano necessità di completare la loro preparazione sulle tematiche elencate poco sopra.

Nel presente contributo si analizza l’effetto della variabilità del coefficiente di resistenza sulla crescita delle roll-waves nella fase iniziale della loro formazione. Lo sviluppo delle roll-waves viene analizzato schematizzando il fenomeno come l’evoluzione di un perturbazione sia istantanea sia pulsante nel tempo con frequenza assegnata. In entrambi i casi l’influenza della variabilità dell’indice di resistenza dalle variabili idrodinamiche risulta essere rilevante. I risultati ottenuti con i due schemi sono poi confrontati con quelli di un modello numerico 1D alle acque basse.

La gestione oculata della costa a livello regionale vorrebbe che il materiale dragato dai canali di accesso ai porti venisse riutilizzato a scopo di ripascimento. La pianificazione di questo intervento è particolarmente problematica, soprattutto dove il trasporto solido lungo riva può invertire direzione. Al fine di consentire una previsione in tempi brevi dell'evoluzione del fondale, questa nota definisce alcuni criteri finalizzati ad anticipare la possibilità di un'interruzione dell'officiosità del porto, sulla base di simulazioni 2DH morfologiche da effettuare a priori. Ci si propone inoltre di fornire delle indicazioni sulla efficacia di un eventuale posizionamento del materiale di ripascimento nella parte sommersa della spiaggia, realizzabile con costi più contenuti rispetto alla stesa in battigia.

I moderni frangiflutti galleggianti sono costituiti da elementi prefabbricati e inaffondabili, ancorati al fondo con catene e connessi fra loro da tiranti che ne vincolano il movimento relativo. Il vincolo agisce in modo sostanzialmente diverso dove i moduli sono allineati e dove formano un eventuale angolo in pianta perché il fronte d'onda investe le diverse parti della struttura con un certo sfasamento. Questo lavoro si propone di esaminare, su generici frangiflutti soggetti ad onde oblique, la trasmissione ondosa, il tiro applicato agli ancoraggi e ai connettori. Nella vasca ad onde (3.8m x 20.6 m x 0.8 m) del laboratorio di Costruzioni Marittime dell'Università di Padova, è stato esaminato un frangiflutti di sezione trasversale tipica disposto secondo due schemi planimetrici (ad I e a J), in presenza di onde a cresta larga con tre diverse obliquità (0°, 30°, 60°). Alcune prove sono state ripetute con nuovi strumenti per verificare l'attendibilità dei risultati. All'aumentare dell'obliquità dell'onda, e a parità di fronte d'onda intercettato, il molo appare più efficiente grazie alla diminuzione della trasmissione e della forza su ancoraggi e connettori. L'effetto della presenza di un angolo fra due moduli dà un modesto beneficio in termini di trasmissione, le forze sugli ancoraggi sono fortemente ridotte e le forze sui connettori aumentano solo leggermente.

Obiettivo del presente lavoro è interpretare l’evoluzione morfologica indotta da un sistema di barriere a cresta bassa evidenziandone le peculiarità dovute alla disposizione obliqua rispetto alla linea di costa. A tale fine si utilizzano simulazioni idrodinamiche bidimensionali e rilievi acquisiti nelle campagne di monitoraggio. L’intervento oggetto di studio si colloca nell’ambito di un tratto di litorale Emiliano-Romagnolo difeso da una serie di barriere emerse.

Le colate detritiche esercitano forze d’impatto estremamente elevate, dovute sia alla pressione dinamica del flusso eterogeneo sia alle collisioni di materiali di grandi dimensioni. L’obiettivo di questo contributo è presentare i risultati principali dell’attività sperimentale svolta, finalizzata all’analisi delle pressioni generate dall’impatto di miscele granulari sature contro una parete verticale. Il modello messo a punto consiste in una canaletta in cui correnti granulari sature di concentrazioni note vengono innescate mediante il sollevamento rapido di una paratoia. A valle della canaletta, è fissata, in direzione normale al fondo, una parete equipaggiata con trasduttori di pressione ad elevata frequenza. Il processo d’impatto è stato ripreso con una videocamera ad alta velocità e dai filmati si sono desunte le caratteristiche e la composizione del fronte. La quota delle corrente è stata registrata con un trasduttore laser di livello e la forza media è stata acquisita mediante una cella di carico. All’impatto si è evidenziata la formazione di getti verticali, con picchi di pressione maggiori di oltre un ordine di grandezza rispetto alla pressione idrostatica e di durata dell’ordine dei 10 ms. I valori misurati delle pressioni e delle forze sono stati confrontati con formulazioni analitiche tratte dalla letteratura e risultano bene approssimati da modelli teorici basati sull’ipotesi di fluido perfetto.

Allo scopo di fornire un quadro di massima dei vantaggi e dei problemi connessi alla utilizzazione di modelli numerici per la valutazione della circolazione indotta dal moto ondoso in presenza di opere di difesa dei litorali tracimabili, successivamente ad una descrizione dei processi fisici in gioco, viene presentata una rassegna degli approcci modellistici possibili e dei principali metodi di risoluzione delle corrispondenti equazioni. Al fine di evidenziare i campi di applicabilità della modellistica a scopi progettuali ed i relativi limiti, vengono illustrati i risultati delle simulazioni numeriche di un caso test schematico, di prove di laboratorio eseguite in condizioni ben controllate e di due casi di studio reali. I modelli testati forniscono distribuzioni delle correnti e del livello medio in accordo generale con le misure. Discrepanze osservabili fra soluzioni numeriche e misure sono ascrivibili principalmente alla rappresentazione del frangimento, della turbolenza, della tracimazione, dell’interazione onda-corrente e degli effetti tridimensionali. L’importanza di poter disporre di dati di campo affidabili nelle applicazioni pratiche è evidenziata dalla necessità di accurata calibrazione e validazione dei modelli numerici per una migliore risposta quantitativa. Tuttavia, la capacità dei modelli numerici esistenti di riprodurre le caratteristiche salienti dei processi fisici di interesse tecnico li rende comunque uno strumento di analisi prezioso a scopi progettuali anche in assenza di misure dirette, se utilizzati con criterio.

Il contributo si propone di presentare i principali risultati dell’attività sperimentale, svolta presso l’Università di Pavia, allo scopo di valutare le pressioni e quindi le forze esercitate su una parete vertica-le da una colata detritica. Il modello fisico consiste in una canaletta in cui correnti granulari sature, di concentrazioni note, vengo-no innescate mediante il sollevamento rapido di una paratoia. A valle della canaletta, è fissata, in dire-zione normale al fondo, una parete equipaggiata con trasduttori di pressione ad elevata frequenza. Il processo d’impatto è stato ripreso con una videocamera ad alta velocità e dai filmati si sono desunte le caratteristiche e la composizione del fronte. La quota delle corrente è stata registrata con un trasduttore laser di livello e la forza media è stata acquisita mediante una cella di carico. All’impatto si è evidenziata la formazione di getti verticali, con picchi di pressione maggiori di oltre un ordine di grandezza rispetto alla pressione idrostatica associata alla quota del fronte e di durata dell’ordine dei 10 ms. I valori misurati delle pressioni e delle forze sono stati confrontati con formulazio-ni analitiche tratte dalla letteratura e risultano bene approssimati da modelli teorici basati sull’ipotesi di fluido perfetto.

Questo testo costituisce parte essenziale del sussidio didattico del corso di Idraulica Marittima LS di cui sono titolare dall’A.A. 2006-2007 presso la Facoltà di Ingegneria. I contenuti sono strutturati sulla base di corsi di Idraulica Marittima in essere presso Università europee (tra cui Delft, Granada, Cantabria). Rispetto a tali corsi, si è introdotta la presentazione dell’approccio multidisciplinare per una difesa costiera sostenibile, ormai da tempo uno dei temi cari alla EU. Il testo non si basa solo su appunti e libri di riferimento nel settore, ma anche su risultati di recenti ricerche e nuove metodologie di monitoraggio e misura, per rendere il più possibile attuale la materia, e si correda di numerose immagini, per una migliore comprensione dei processi in esame

Le opere di difesa a cresta bassa sono interessate da una tracimazione significativa e, conseguentemente, da intense correnti di ritorno verso largo attorno alle testate e/o attraverso varchi, che inducono la forma-zione di cospicue zone erose, caratterizzate da una forma tipicamente crescentica alle testate e simile ad una lingua di una fiamma ai varchi. Il monitoraggio in campo con una serie di batimetrie di dettaglio, contemporanee al rilievo delle condi-zioni meteomarine e ad informazioni sulle caratteristiche sedimentologiche del fondale, costituisce senz’altro la via più completa e certa per l’individuazione e l’esame dei processi di erosione far-field. Anche se si potessero superare le difficoltà tecniche ed economiche di questa metodologia di analisi, re-sterebbe il problema di trasporre e generalizzare tali osservazioni, stanti le particolari condizioni di cia-scun sito di studio. Viceversa, i principali vantaggi dei modelli numerici consistono nella mancanza di effetti scala e nella possibilità di sottoporre a simulazione un’ampia gamma di condizioni a costi limitati. La originalità di questo contributo consiste nel presentare una simulazione morfodinamica per un periodo di tempo molto lungo (un anno e mezzo) rispetto a quelli ritrovabili in letteratura e sulla base di batime-trie e dati di onda, vento e marea direttamente rilevati. Il codice di calcolo adottato è MIKE 21 CAMS, sviluppato da DHI Water & Environment; il codice viene descritto e verificato mediante applicazione al caso ben controllato degli esperimenti di laboratorio in va-sca a fondo mobile svolti presso il Laboratorio di Idraulica Costiera di Bari. Il sito oggetto di studio è Lido di Dante (RA), essendo un caso ben documentato soggetto a forte erosione. Il periodo di simulazione è funzionale ad utilizzare come batimetria di partenza un rilievo multi-beam e quale termine di confronto una successiva batimetria di pari dettaglio, così da verificare qualitativamente e quantitativamente l’entità delle forme simulate rispetto a quelle rilevate. Il codice è calibrato nell’area protetta sulla base dei dati d’onda e corrente acquisiti mediante una campagna di monitoraggio con due ADCP. Il modello morfodinamico MIKE 21 CAMS risulta in grado di riprodurre sia i processi che controllano la formazione delle zone erose sia le tendenze erosive/deposizionali, come mostrano il buon accordo con la risposta morfologica osservata sia in laboratorio sia in campo. La modellazione numerica può quindi u-tilmente applicarsi per migliorare, dal punto di vista dell’erosione potenzialmente indotta, la progettazio-ne di nuovi schemi di difesa costiera che includano difese a cresta bassa o per introdurre modifiche a schemi esistenti. La rigorosa messa a punto dei componenti del codice di calcolo mediante rilievi corren-tometrici e del fondale incrementa il grado di confidenza nella capacità predittiva dei modelli nell’area in esame. I limiti del modello MIKE 21 CAMS consistono: nella calibrazione del modulo di frangimento MIKE 21 PMS, che dà luogo a risultati migliorabili per quanto concerne la stima della trasmissione in presenza di opere, in particolare emerse; nella laboriosità dell’uso del codice per rappresentare un ampio spettro di direzioni ondose e nel tempo di calcolo, per cui è relativamente semplice e poco dispendioso sottoporre a prova casi schematici, mentre diventa molto oneroso predisporre configurazioni di casi reali soggette ad un clima complesso.

Scopo del presente contributo è proporre un sistema di difesa sostenibile eco-compatibile per la spiaggia di Gabicce. Si è scelto questo sito a motivo delle sue peculiari caratteristiche ambientali: le protezioni costiere costruite negli anni hanno arrestato l’erosione della spiaggia e hanno permesso la realizzazione di una più ampia area adibita all’attività ricreativa ma hanno ridotto la circolazione di acqua nello specchio protetto e quindi la sua qualità; l’instabilità della falesia, che racchiude ad Est la spiaggia, ha determinato un incremento del rischio dell’abitato; lo sviluppo di una prateria di fanerogame, protette dalle direttive Europee, ha peggiorato le condizioni della balneazione e la attività turistiche in generale ma ha contribuito in modo significativo alla stabilità della spiaggia e all’ossigenazione dell’acqua. Si presenta uno schema di difesa alternativo rispetto alla situazione attuale, che intende ripristinare condizioni della spiaggia compatibili con la sua fruibilità; si effettua la progettazione di tale schema mediante formule ben note e si verificano i suoi effetti mediante simulazioni numeriche.

Obiettivo di questo contributo è descrivere la progettazione dell’intervento di ripascimento protetto recentemente completato (Maggio 2003) nel Comune di Misano Adriatico in località Portoverde. Tale intervento si è reso necessario a fronte di accentuati fenomeni erosivi, che, provocando un progressivo arretramento della linea di costa ed una graduale asportazione della frazione fine del materiale presente in spiaggia, hanno di fatto limitato l’arenile fruibile. Per ovviare a questi problemi si è realizzato un ripascimento, finalizzato a ristabilire un profilo di spiaggia ottimale, affiancato dalla costruzione di opere atte a proteggere questa nuova configurazione. La progettazione degli interventi si è avvalsa dell’analisi dell’evoluzione costiera indotta dalle opere proposte, mediante simulazioni numeriche col codice di calcolo MIKE 21 sviluppato dal Danish Hydraulic Institute.

Questo articolo descrive i processi di tracimazione dell’onda, filtrazione e sovralzo in presenza di opere longitudinali a cresta bassa; presenta i risultati di alcune prove sperimentali, eseguite nei canali ad onde dei laboratori marittimi delle Università di Padova e di Firenze, finalizzate allo studio del legame di tali processi; fornisce uno stato dell'arte e un confronto delle più accreditate formule di letteratura con il database a disposizione. Tracimazione e filtrazione, in caso di opere a cresta bassa, sono condizionate dal grado di confinamento laterale: se il confinamento è totale, come per un modello in canaletta o una barriera indefinitamente lunga, la portata entrante netta è nulla ed il sovralzo dovuto alla tracimazione (o piling up) è massimo; viceversa, per varchi molto ampi, il sovralzo tende a zero ed è la portata entrante netta a tendere al valore massimo. Il principale contributo delle prove sperimentali è relativo alle opere emerse e consiste nell'aver evidenziato che il rapporto fra il sovralzo e la portata netta è lineare e che le due descritte condizioni limite di confinamento sono sufficienti a caratterizzare la portata entrante netta in tutte le altre situazioni. La funzione può parimenti essere ricavata da formule empiriche che quantificano la portata massima e la filtrazione. Nel caso di opere sommerse, la tracimazione è di difficile valutazione e non sussistono a tutt'oggi formule accurate. In questo caso é proposto un metodo per stimare il sovralzo in condizioni completamente confinate, sfruttando il bilancio della quantità di moto, e uno per valutare la tracimazione sulla base della formula dello stramazzo, considerando come forzante la differenza fra il sovralzo massimo e quello effettivo.

L’energia da onda potrebbe assumere un ruolo fondamentale per la transizione energetica durante i prossimi decenni, grazie alla sua continuità nel tempo molto superiore rispetto ad altre risorse rinnovabili e alla sua vasta distribuzione nello spazio. Tuttavia, l’energia da onda è ancora lontana dall’essere economicamente sostenibile, a causa di diverse problematiche tecnologiche e alle difficoltà finanziarie associate. In questa ricerca, si è innanzitutto affrontata una delle maggiori sfide tecniche, nello specifico la progettazione e modellazione di sistemi di ancoraggio per i dispositivi galleggianti, proponendo possibili soluzioni per la modellazione numerica di sistemi di ancoraggio complessi e per l’ottimizzazione dei dispositivi stessi. Successivamente sono state analizzate le possibili sinergie strategiche di installazioni per lo sfruttamento della energia da onda con altre risorse rinnovabili e la loro applicazione nel contesto di aree marine multiuso. In particolare, una metodologia per la valutazione della combinazione ottimale delle risorse rinnovabili è stata sviluppata e verificata in due diversi casi studio: un’isola e una piattaforma offshore. Si è così potuto evidenziare l’importante contributo della risorsa ondosa per la continuità energetica e per la riduzione della necessità di accumulo. Inoltre, è stato concepito un metodo di supporto decisionale multicriteriale per la valutazione delle opzioni di riuso delle piattaforme offshore alla fine della loro vita operativa, come alternativa al decommissionamento, nell’ottica di una gestione sostenibile e della ottimizzazione dell’uso dello spazio marino. Sulla base dei criteri selezionati, l’inclusione di attività innovative come la produzione di energia da onda si è dimostrata essere rilevante per rendere vantaggioso il riuso rispetto al decommissionamento. Numerosi studi recenti hanno infatti sottolineato che, nell’ambito della “crescita blu”, i mercati come l’oil&gas, le attività offshore e le isole stimoleranno lo sviluppo di tecnologie innovative come lo sfruttamento dell’energia da onda, promuovendo la sperimentazione e fornendo un importante contributo all’avanzamento tecnico e alla commercializzazione., The wave resource could play a fundamental role in the energy transition during the next decades, thanks to its greater continuity over time with respect to other renewable sources and to its wide spatial distribution. However, wave energy is still far from being economically feasible, due to several technical issues and to associated financial difficulties. In this work, one of the main technological challenges is firstly addressed, specifically the design and modelling of moorings for floating devices, proposing possible solutions for the numerical simulation of complex mooring systems and for the optimisation of the devices themselves. The possible strategic synergies of wave energy installations with other renewable energy sources and their application in the context of multiuse offshore areas are then analysed. In particular, a tool for the assessment of the optimal mixing of renewable energy sources is developed and tested in two different case studies: an island and an offshore platform. The important contribution of wave resource for the continuity of the energy supply and for the reduction of the storage needs is highlighted. Also, a decision-support multicriterial method is conceived for the evaluation of the reuse options of oil&gas platforms after the end of their operational phase, as an alternative to decommissioning, in the perspective of a sustainable management and optimisation of the marine space use. Based on the chosen criteria, the inclusion of innovative activities, as wave energy production, prove to be relevant to make reuse beneficial compared to decommissioning. After numerous recent studies, it is expected in fact that, in the framework of the Blue Growth, smaller markets like oil&gas, offshore activities and islands will boost the development of breakthrough technologies as the wave energy harvesting, promoting the testing and giving an important contribution towards the improvement of the technology and the commercialisation.