atlante delle opere di sistemazione di costiera - ARPA Lombardia

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Generalità Figura 2.2.3: Principali parametri del moto ondoso. Figura 2.2.4: Nella zona di generazione le onde si mantengono di modeste dimensioni. Nella zona di maturazione le onde sono completamente sviluppate e possono raggiungere le massime dimensioni compatibili con il vento che le ha sollevate in termini di velocità e durata. vento zona di generazione da increspature a onde vive lunghezza del fetch Moto ondoso Si definisce moto ondoso l'insieme di ondulazioni originate dal vento, che si propagano sulla superficie del mare. I principali parametri utilizzati per la caratterizzazione delle singole onde, sono: cresta punto più alto del profilo dell'onda, cavo punto più basso del profilo dell'onda, altezza distanza verticale dal cavo alla cresta, ampiezza metà dell'altezza dell'onda, lunghezza d'onda distanza orizzontale tra due creste o due cavi consecutivi, ripidità rapporto tra altezza e lunghezza d'onda, periodo tempo che intercorre fra il passaggio di due creste successive per un punto fisso, celerità di fase rapporto tra lunghezza e periodo d'onda. Il moto ondoso in natura, si presenta come una successione di onde le cui caratteristiche sono rappresentabili attraverso grandezze parametriche, quali: H Altezza d'onda significativa (media di 1/3 delle onde più alte), s H Altezzad'onda significativa spettrale, mo T Periodo significativo (media del periodo di 1/3 delle onde più alte), s T Periodo di picco, p T Periodo medio, m D Direzione media di provenienza. m Le dimensioni delle onde generate dal vento dipendono principalmente dai seguenti fattori: velocità del vento; durata del vento e lunghezza del fetch. Si dà il nome di fetch all'estensione longitudinale del tratto di mare su cui il vento, spirando per una certa durata in direzione costante, genera il moto ondoso. Quando non subiscono più l'azione dei venti che le hanno generate, le onde si propagano verso la costa sotto forma di treni d'onde lunghe (onde di mare “morto”) livello d’acqua calma mare pienamente sviluppato direzione del moto ondoso onda lunga zona di maturazione 19 A B lunghezza d’onda cresta cavo altezza d’onda Figura 2.2.5: I treni d'onde lunghe sono caratterizzati, in generale da una ridotta altezza rispetto alla lunghezza d'onda.
Figura 2.2.6: In acqua alta le particelle di fluido si muovono con orbite approssimativamente circolari, di dimensioni decrescenti con la profondità. Avvicinandosi alla costa le orbite descritte dalle particelle d'acqua assumono forma ellittica. In acque basse le ellissi tendono a schiacciarsi sempre di più e il moto delle particelle d'acqua diventa traslatorio. Figura 2.2.7: La spaziatura delle ortogonali d'onda (normali alle linee di cresta) è indicativa della distribuzione dell'energia del moto ondoso in prossimità della costa. Le ortogonali d'onda verso un promontorio si avvicinano tra loro, indicando una concentrazione di energia sulla costa. Verso la baia si allontanano e l'impatto delle onde risulta attenuato. Il risultato di questa distribuzione di energia è la tendenza del moto ondoso a regolarizzare le coste smantellando i promontori e colmando le insenature. Per quanto riguarda i parametri più caratteristici di un'onda, nel Mediterraneo i valori usuali sono compresi entro i seguenti intervalli: lunghezza massima tra qualche decina e 100-200 m; altezza massima di qualche metro, quasi mai superiore a 20 m; periodo tra 3 e 30 secondi a seconda delle condizioni del mare. Il comportamento dell'onda dipende dalla relazione tra le dimensioni lineari dell'onda e la profondità dell'acqua in cui si muove. Si parla di “onde di acqua alta” quando il rapporto tra la profondità e la lunghezza d'onda è maggiore di 1/2, di “onde di profondità intermedia” quando tale rapporto è compreso tra 1/2 e 1/20 e, infine, di “onde di acqua bassa” quando esso è inferiore a 1/20. Quando un'onda si propaga da largo verso riva su fondali acclivi, le sue caratteristiche si modificano per effetto del fenomeno della rifrazione. La rifrazione è dovuta al fatto che la celerità di propagazione si riduce al diminuire della profondità. Pertanto, un fronte d'onda può avere, nello stesso istante, tratti che procedono a velocità diverse; la parte che si trova su fondali meno profondi viene rallentata, mentre quella su acque più profonde conserva la celerità originaria. Per questo motivo, il fronte d'onda tende a ruotare ed a disporsi parallelamente alle isobate. A tale fenomeno si accompagnano modificazioni dell'altezza d'onda per effetto del principio di conservazione del flusso di energia. baia isobate 20 costa baia ortogonali
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