Applicazione
Scarico accidentalein un corso d’acqua
La notizia
Il fatto
• Scarico accidentale di alcool e melassa a Chizzola di Ala
• Scarico nel rio Sorne, un affluente dell’Adige
• Impatto ambientale dello scarico (immediato; a distanza)?
I dati del problema
Volume: 8000 ettolitri
Sostanze coinvolte: alcool, melassa
Da determinare:
Massa effettivamente scaricata? (concentrazione)
Dati idraulici del rio Sorne e dell’Adige al momento dello scarico?
Ricostruzione del problema
rio Sorne
Adige
353 800108108 mlhlV volume
massa kgmm
kgVM alcool
533
105.6800810
Cosa altro serve?
Rio Sorne: portata, geometria, distanza dalla confluenza
Adige: portata, geometria
ip. alveo rettangolare, modello a coefficienti costanti
ipotesi preliminare: soluto non reattivo (ma non è vero!)
Fasi del problema
rio Sorne
fase 2:confluenza
fase 1:mixing nel rio Sorne
fase 3:mixing nell’Adige
fase 4:cosa succede a valle?
fiume Adige
scarico massa M
Prima fase (rio Sorne)
rio Sorne
kmL 1
Dati (inventati)
L
Q
smQ 310
scarico superficiale in sponda:
B
Y
y
zmB 5mY 1
Yzy 00 ,0
smBY
QU 2
smRgiu if 19.0*
%5.0fi
smYuD tz
22* 1025.1067.0
smYuKD yty
22* 1074.32.0
tz
tx DD smYuK x
2* 10.186.5
(alveo sostanzialmente rettilineo)
Prima fase (rio Sorne)
Fasi del mescolamento:
mD
YUL
tz
mv 85 536.02
mKD
BUL
yty
mt 716 536.02
campo intermedio: lunghezza di mescolamento trasversale
campo vicino: lunghezza di mescolamento verticale
)()(
2
23 4exp
4
tz
tyt
xtz
ty
tx
tD
Utx
DDDt
Mc
)(2
4exp
4
ty
xtxy
tyx
tx
tKD
Utx
KDKDt
YMc
jtyj
ty
ty tD
jByy
tD
jByy
4
2exp
4
2exp
20
20)(
jtzj
tz
tz tD
jYzz
tD
jYzz
4
2exp
4
2exp
20
20)(
j y
Tyj y
Ty
ty tKD
jByy
tKD
jByy
4
2exp
4
2exp
20
20)(
Prima fase (rio Sorne)
Fasi del mescolamento:
mtLL campo lontano
tKKD
Utx
tKKD
BYMC
xtxx
tx
4exp
4
2
tempo necessario perché il baricentro dello scarico arrivi alla confluenza sU
Lt 500
smYu
BK 2
*
22
9.5U
011.0 coefficiente di dispersione
Concentrazione massima alla confluenza
3max 620
4mkg
tKKD
BYMC
xtx
0 Utx
SOLUZIONE IPERCONCENTRATA!
(validità dello schema concettuale?)
stima secondo Fischer(è adatta?)
Prima fase (rio Sorne)
Dimensione della nuvola
mtKKDL xtxn 330 244
Durata scarico sULt ns 167
In prossimità della confluenza
Modello di soluzione iperconcentrata
3800mV
smQ 310se la portata del rio è
per lo scarico serve un tempo sQVts 80
nL
trasporto “a pistone”
Seconda fase: confluenza
fase 2:confluenza
fiume AdigeIpotesi:portata dell’affluente << portata Adige
B
Y
y
z
per l’Adige può essere assimilato ad uno scarico istantaneo con diffusore verticale in sponda
M
00 y
Terza fase (fiume Adige)
Dati (inventati)Q
smQ 3700 mB 75 mY 4
smU 3.2
%1.0fi
smYuD tz
2* 05.0067.0 smYuKD y
ty
2* 38.05.0
tz
tx DD smYuK x
2* 4.486.5
smks3130
smu 19.0*
smYu
BK 2
*
22
447U
011.0 (Fischer)
(alveo meandriforme)
(lunghezza di mescolamento verticale)
lunghezza di mescolamento trasversale
m
D
YUL
tz
mv 400 536.02
kmKD
BUL
yty
mt 7.18 536.02
VR
kmL 65
Terza fase (fiume Adige)
kmL 65campo
intermedio
)(2
4exp
4
ty
xtxy
tyx
tx
tKD
Utx
KDKDt
YMc
j y
Tyj y
Ty
ty tKD
jByy
tKD
jByy
4
2exp
4
2exp
20
20)(
VR
kmLmt 7.18
Fasi del mescolamento
campo lontano
tKKD
Utx
tKKD
BYMC
xtxx
tx
4exp
4
2
(trascurando l’origine virtuale)
vxtxvx
tx
ttKKD
Utx
ttKKD
BYMC
4exp
4
2
con l’origine virtuale:
Terza fase (fiume Adige)
kmL 65
VR
campolontano
hsU
Lt 7.7108.2 5
lmgmg
tKKD
BYMC
xtx
172172 4
3max
0 Utx
Tempo necessario perché il baricentro raggiunga Verona
Concentrazione massima (colmo) a Verona
Dimensione della nuvola quando il baricentro passa per Verona
kmtKKDL xtxn 20 244
Durata del passaggio della nuvola
hsULt nn 4.28600
(ma in realtà quello che conta sono le concentrazioni)
lmgttKKD
BYMC
vxtx
180 4
max
(con origine virtuale)
Quarta fase (a valle)
Soluzione nel campo lontano
lmgC
kmx
vv ttK
Utx
ttK
BYMC
4exp
4
2
Origine virtuale
hKD
UBt
yty
v 68.007.02
ht 5ht 10
ht 30ht 20
con or. virt.
senza or. virt.
con or. virt.
senza or. virt.
lmgC
ht
kmx 65(VR)