Sezioni in corrispondenza di un attraversamento in HEC-RAS

Il corretto posizionamento delle sezioni in corrispondenza di un attraversamento (Bridge/Culvert) risulta fondamentale per una adeguata valutazione delle perdite di energia e delle conseguenti caratteristiche della corrente idrica.

HEC-RAS utilizza quattro sezioni dal punto di vista computazionale che schematicamente possono essere visualizzate nella figura seguente

La Cross Section 1 deve essere posizionata sufficientemente a valle dell’attraversamento in modo tale che il flusso idrico non venga influenzato dalla presenza dello stesso. La distanza tra questa sezione e quella posizionata immediatamente a valle dell’attraversamento viene definita lunghezza di espansione (Lenght Expansion). Osservando la schematizzazione riportata sopra, questa distanza viene calcolata come il prodotto tra la lunghezza media di ostruzione (media tra AB e CD) ed il rapporto di espansione (Re) i cui valori possono essere calcolati facendo riferimento alla tabella seguente. In definitiva:

Le = Re x (AB + CD)/2

Re si calcola utilizzando la tabella seguente

Dove:

no/nc = Rapporto tra la scabrezza delle golene e quello dell’alveo principale;

l/L = rapporto di restringimento della sezione (L= larghezza corso d’acqua, l= restringimento in corrispondenza dell’attraversamento).

S = pendenza dell’alveo espressa in metri su metri

La Cross Section  2  è posizionata immediatamente a valle dell’attraversamento. Questa sezione deve tenere conto degli effetti di espansione della corrente idrica che si verificano per la presenza delle pile dell’attraversamento.

La Cross Section 3   è posizionata immediatamente a monte dell’attraversamento. La distanza tra questa sezione e il bridge/culvert, dovrebbe tenere conto degli effetti di contrazione ed espansione della corrente idrica, in corrispondenza dell’area immediatamente a monte dell’apertura.

All’interno di entrambe le sezioni 2 e 3, devono essere posizionate le Ineffective Flow Area, che servono per tenere conto che in corrispondenza di queste sezioni sono presenti zone in cui la velocità della corrente è praticamente nulla.

La Cross Section 4  è posizionata dove la corrente idrica non risente ancora della presenza dell’attraversamento. La distanza tra questa sezione e la sezione 3 viene definita lunghezza di contrazione (Lenght Contraction). Viene suggerito di calcolare questa distanza come:

 Lc = (AB + CD)/2