Modellazione idrodinamica bidimensionale della laguna di Grado-Marano

The aim of this thesis is the two-dimensional hydrodynamic modeling of the Grado and Marano lagoon through the design of a calculation grid and the application of a finite element model. The 2D modeling must be able to reproduce the hydrodynamics inside the lagoon tied to the propagation of the tide and the wind effects. The model will be calibrated through a comparison between the modeled water levels and measured water levels at 15 tidal stations present inside the lagoon and after that it will be used to carry out some hydrodynamic analyzes. The first analysis will concern the influence of rivers on the modeled water levels inside the lagoon, in relation with their capacity and the flow of fresh water that they convey into the lagoon. The aim of the second analysis will be the determination of the watersheds, which delimit the basins associated with each inlet, thanks to which it could be possible identifying the dominant inlet and any effects related to internal circulation due to the strong wind blowing on the lagoon surface. The last analysis will regard the hydrodynamic effects due to the presence of wind on the lagoon area, which affects the estimation of the levels. In this case, it will be carried out a comparison between the modeled water levels in absence and presence of wind and estimate the effect of the meteorological tide to its astronomical component. Thanks to the levels modeled in the presence of wind then it will be possible to evaluate the setup, i.e. the difference of the water levels between the north and south or east and west part of the lagoon respectively due to the presence of Scirocco wind coming from the SE and Bora wind coming from the NW. Finally, the calculated setups will be compared with those found in the Venice Lagoon under the same weather conditions.

Il presente lavoro di tesi ha come obbiettivo la modellazione bidimensionale idrodinamica della Laguna di Grado e Marano mediante la predisposizione di un reticolo di calcolo e la successiva applicazione di un modello agli elementi finiti. La modellazione 2D dovrà essere in grado di riprodurre l’idrodinamica interna alla laguna legata alla propagazione della marea e agli effetti del vento. Il modello verrà calibrato mediante un confronto fra i livelli modellati e quelli effettivamente misurati in corrispondenza di 15 stazioni mareografiche presenti all’interno della laguna. Una volta calibrato, lo stesso verrà utilizzato per svolgere alcune analisi idrodinamiche. La prima riguarderà l’influenza dei fiumi sui livelli modellati all’interno della laguna, in relazione alla loro capacità di invaso e alle portate di acqua dolce che essi convogliano in laguna. La seconda analisi avrà come oggetto la determinazione dei partiacque, che delimitano i bacini corrispondenti ad ogni bocca lagunare, individuando in questo modo le bocche dominanti e gli eventuali effetti legati alle circolazioni interne nel caso di vento forte che spira sulla superficie lagunare. L’ultima indagine riguarderà gli effetti idrodinamici dovuti alla presenza di vento sull’area lagunare che influisce sulla stima dei livelli. In questo caso, sarà possibile confrontare le condizioni di assenza e presenza di vento e stimare l’effetto della marea metereologica rispetto alla sua componente astronomica. Dai livelli modellati in presenza di vento sarà poi possibile valutare il setup, cioè il dislivello fra parte nord e sud oppure est e ovest della laguna, dovuto rispettivamente dalla presenza di vento di Scirocco proveniente da SE e vento di Bora proveniente da NE. I setup calcolati verranno poi confrontati con quelli che si verificano nella Laguna di Venezia a parità di condizioni metereologiche.