VERBI VEnice Research BIbliography
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Garotta, V., Rummel, A. C., & Seminara, G. (2008). Long term morphodynamics and hydrodynamics of meandering tidal channels and ebb deltas. Scientific Research and Safeguarding of Venice, Corila Research Program 2006 Results, VI, 397–408.
Added by: Dott. Alessandro Meggiato (28/05/2014 16:19:57) |
| Tipo di Risorsa: Articolo di Rivista Chiave di citazione BibTeX: Garotta2008 Invia la risorsa per email ad un amico View all bibliographic details  |
Categorie: General Keywords: extend abstract corila, Idrodinamica e Morfologia, modello matematico, processi ambientali - Environmental Processes, sedimentologia Creatori: Garotta, Rummel, Seminara Collezione: Scientific Research and Safeguarding of Venice, Corila Research Program 2006 Results |
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Allegati
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| Abstract |
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Le osservazioni di campo suggeriscono che i canali a marea in estuari e lagune hanno tipicamente un andamento meandriforme. A differenza del contesto fluviale, i processi morfodinamici che caratterizzano i meandri dei canali a marea non sono stati oggetto di ricerche sistematiche e attendono ancora interpretazioni definitive. Risultati teorici suggeriscono che, in una sequenza di meandri a marea sinusoidali in cui il moto possa ritenersi pienamente sviluppato, le oscillazioni associate alla marea danno luogo ad oscillazioni della posizione delle barre di deposito, simmetriche rispetto all’apice della curva. Inoltre, la topografia del fondo raggiunge asintoticamente una configurazione di equilibrio morfodinamico, mediata su un ciclo di marea. Al fine di approfondire la comprensione del processo per cui, in un canale meandriforme a marea di dimensioni finite, si forma una successione di barre di scavo e deposito, è stato realizzato un modello fisico costituito da una sequenza di cinque meandri ad andamento sinusoidale della linea d’asse, di larghezza pari a 0.4 m. Il canale era lungo 21.3 m, chiuso ad un estremo e connesso all’altro estremo con un bacino, che simulava il mare, dove veniva generata un’onda di marea. E’ stato predisposto quindi un primo esperimento caratterizzato da un valore iniziale della profondità media D0 tale da determinare un valore del parametro di larghezza ß = B/D0 pari a 2. L’evoluzione del pattern di scavi e depositi indotti dalla presenza della curvatura, è stata monitorata nel corso di un lungo esperimento, durato circa 400 h, corrispondenti a circa 11 anni nel prototipo. Le osservazioni hanno confermato le previsioni teoriche, cioè il raggiungimento di una configurazione di quasi-equilibrio del profilo medio del fondo del canale, caratterizzata da un profondo scavo in corrispondenza della bocca e dalla graduale formazione di un’area emersa all’estremità di terra. Il pattern delle barre forzate era in fase con la curvatura soltanto nel tratto interno del canale. Al contrario, nel tratto verso mare si riscontrava la formazione di depositi lungo la sponda esterna e scavi lungo la sponda interna, una configurazione che in natura sarebbe planimetricamente instabile. Si suggerisce che quest’ultimo risultato possa interpretare l’osservazione secondo cui il tratto a mare dei canali mareali ha spesso andamento quasi rettilineo. Al fine di investigare il possibile ruolo del parametro di larghezza ß sul pattern di scavi e depositi indotti dalla curvatura del canale, è stato predisposto un secondo esperimento, caratterizzato da un valore del parametro di larghezza ß = B/D0 pari a 5. Nelle fasi conclusive dell’esperimento si è osservato come le barre puntuali fossero sfasate rispetto alla curvatura lungo quasi l’intero canale. Entrambi gli esperimenti hanno consentito di riprodurre la formazione di un ‘ebb-tidal delta’: già nella fase iniziale degli esperimenti, i sedimenti erosi in prossimità della bocca sono stati depositati nella regione centrale del bacino. Al fine di studiare la struttura del campo di moto in questa regione, sono state predisposte misure PIV. I risultati mostrano come la fase di riflusso sia caratterizzata da un getto turbolento e da due celle di circolazione ai lati. Durante la fase di flusso il moto risulta invece quasi irrotazionale. Field observations suggest that tidal channels in estuaries and lagoons are typically characterized by a meandering pattern. In order to investigate the longterm dynamics of the bar-pool pattern, we have carried out a laboratory experiment on a tidal meandering channel. The channel was composed by five sine generated meanders with constant width 2B. Moreover, it was closed at one end and connected at the other end with a basin, representing the sea, where a tidal wave was generated. A first experiment has been carried out, with an initial flow depth D0 such to determine a value of the aspect ratio ß = B/D0 ranging about 2. The bar-pool pattern was surveyed throughout the course of a long experiment lasted about 400 h, corresponding to about 11 years in the real world. Observations have confirmed the theoretical expectations, namely the development of a quasi equilibrium state of the longitudinal bed profile, characterized by a deep scour at the inlet and deposition at the inner end, eventually leading to the formation of a shore. Furthermore, the bar-pool pattern was in phase with curvature only in the inner half of the channel. On the contrary, the seaward pattern displayed deposition at the outer bends and scour at the inner bends, a pattern which would clearly be planimetrically unstable if the channel walls were erodible. The peculiar pattern of point-bars in the seaward reach seems to be consistent with field observations, which suggest that tidal creeks are often quasi straight near the inlet. In order to evaluate the possible effect of the channel aspect ratio on the phase–lag between bar–pool pattern and channel curvature, a second experiment has been carried out, with an initial value of the channel aspect ratio ß ?ranging about 5. In the final stage of the experiment, i.e. close to an equilibrium state, point bars were out of phase with respect to curvature along almost the whole channel. The present laboratory study was also able to reproduce the formation of an ebb-tidal delta: from the very beginning of the experiment, sediments eroded close to the inlet, in the channel as well as in the sea basin, deposited in the central region of the latter. In order to study the flow field in the inlet region, we have performed some detailed PIV measurements. Results show the formation of a turbulent jet and a dipole, during the ebb phase, while during the flood phase, the flow was nearly irrotational. Added by: Dott. Alessandro Meggiato |