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Distribuzione delle altezze d'onda di fronte ad una diga a muro

Informazioni tesi

  Autore: Maria Grazia Vanessa Ficara
  Tipo: Tesi di Laurea Magistrale
  Anno: 2010-11
  Università: Mediterranea
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Civile
  Relatore: Paolo Boccotti
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 73

Durante lo scorso secolo si è assistito ad una serie di svolte epocali in tema di ingegneria marittima. Tali cambiamenti nascono da una nuova posizione dell’uomo di fronte al mare. Esso si è rivelato in grado di fornire all’uomo la possibilità di un enorme sfruttamento delle risorse e degli spazi. Basti pensare alla realizzazione di strutture petrolifere in mare aperto, le cosiddette strutture o short, per l’estrazione del petrolio dai giacimenti sotto il fondo del mare. O alla trasformazione dell’energia del moto ondoso, delle maree o delle correnti in energia elettrica pulita, rinnovabile e senza inquinamento alcuno. Oppure, ancora, alle creazione di collegamenti via mare con la terraferma, infrastrutture, aree industriali e residenziali realizzate su spazi guadagnati al mare. E' quindi evidente che l’ingegneria marittima sia in continua evoluzione. Una conferma è data anche dalla ricerca e dall’analisi di diverse soluzioni,in termini di strutture marittime, quanto più idonee alla difesa delle coste dall’azione erosiva del mare. E' necessaria quindi un’attenta e continua attività di ricerca. Essa ha lo scopo di studiare ed analizzare in che modo il mare, attraverso l’azione delle onde, interagisce con le coste e con le strutture realizzate dall’uomo, in termini di sollecitazioni e di danni.
Ciò al fine di poter intervenire adottando tempestive ed appropriate soluzioni. Per questo motivo la ricerca di ingegneria marittima ha come nucleo centrale lo studio dei fenomeni connessi al moto ondoso. In questo senso, un contributo notevole è stato dato da una serie di esperimenti condotti dal professore Boccotti nel mare di Reggio Calabria che, per una serie di proprietà, si presenta come una vasca naturale in cui è possibile effettuare verifiche e prove su modelli in scala ridotta di strutture marittime.
Tale realtà ha avuto inizio tra gli anni ’70 e gli anni ’80 quando Boccotti introduceva al teoria di “quasi-determinismo” delle onde di mare.

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1 Campo di moto davanti ad una parete riflettente 1.1 Onde periodiche: analisi puntuale del campo di moto 1.1.1 Studio delle onde tridimensionali Ogni onda pu` o essere definita attraverso la conoscenza di due funzioni spazio- temporali,η eφ. La teoria delle onde periodiche fu introdotta da Airy (1845) e le espressioni analitiche delle due funzioni furono sviluppate da Stokes (1847). Indichiamo con η(x,y,t) l’elevazione puntuale istantanea della superficie lib- era dell’acqua; per cui possiamo rappresentare un’onda, la cui direzione di propagazione forma un angoloθ arbitrario con l’assey, mediante l’espressione η(x,y,t) = H 2 cos(kxsinθ+kycosθ−ωt). (1.1a) Il potenziale di velocit` a associato a tale elevazione d’onda ` e φ(x,y,z,t) =g H 2 ω −1 cosh[k(d+z)] cosh(kd) sin(kxsinθ+kycosθ−ωt). (1.1b) Esso ` e tale che le velocit` a v y e v z , rispettivamente velocit` a orizzontale e verticale, siano date da v y ≡ ∂φ ∂y v z ≡ ∂φ ∂z . Definiamo la frequenza angolareω≡ 2π/T e il numero d’onda k≡ 2π/L, con T ed L rispettivamente periodo e lunghezza d’onda; l’altezza d’onda H come il dislivello cresta-cavo e la profondit` ad, quota del fondale rispetto al livello medio del mare (fig. 1.1).

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