Il trasporto di sedimenti in sospensione svolge un ruolo fondamentale nelle dinamiche morfologiche dei sistemi fluviali e lagunari, influenzando l’evoluzione del fondale e la qualità delle acque. Esso è governato da una complessa interazione tra processi idrodinamici e disponibilità di sedimento, ed è caratterizzato da una marcata variabilità spaziale e temporale. La sua quantificazione risulta quindi essenziale per comprendere i processi morfodinamici, progettare opere idrauliche efficaci e pianificare interventi di sistemazione e ripristino ambientale. Il lavoro di tesi si propone di confrontare diverse tecniche di misura diretta del trasporto in sospensione in contesti fluviali e lagunari. Queste tecniche di misura si basano sulla raccolta di campioni d’acqua, che vengono successivamente analizzati in laboratorio per determinarne la concentrazione di sedimenti. Questa metodologia, sebbene laboriosa, garantisce un’elevata accuratezza e rappresenta un riferimento fondamentale per la calibrazione e la validazione di metodi indiretti, come le stime basate sulla torbidità dell’acqua. Sono state utilizzate due diverse metodologie per il prelievo dei campioni di acqua: mediante campionatori manuali e automatici. In contesti caratterizzati da una direzione prevalente della corrente, ovvero fiumi e bocche di porto, è stato impiegato un campionatore isocinetico manuale a integrazione verticale, calato e fatto risalire a velocità costante per ottenere un campione rappresentativo della colonna d’acqua. Il campionatore automatico invece è stato utilizzato sui bassi fondali della laguna di Venezia caratterizzati da una maggiore bidimensionalità dei processi e per caratterizzare le dinamiche su scale temporali più lunghe. I campioni prelevati con le diverse metodologie sono stati sottoposti ad analisi gravimetrica in laboratorio per determinare la concentrazione di sedimenti. Questa procedura prevede la filtrazione del campione su membrane di porosità nota, l’essiccazione del residuo e la sua pesatura. Considerata la presenza di materiale fine nelle acque fluviali e lagunari, che tende a causare l’intasamento delle membrane di filtrazione, è stato sperimentato un trattamento con centrifuga per accelerare la procedura. Le analisi effettuate hanno consentito di valutare limiti e potenzialità delle diverse tecniche di misura diretta del trasporto solido in sospensione in ambito fluviale e lagunare. I dati raccolti hanno permesso una prima stima dell’entità dei processi di trasporto in questi ambienti consentendo di identificare la procedura più adatta per l’analisi dei campioni raccolti. In particolare, nei bassi fondali della laguna di Venezia i valori di concentrazione ottenuti generalmente risultano sensibilmente inferiori rispetto a quelli dei fiumi osservati, come Brenta e Adige. Sono state anche analizzate le relazioni tra le concentrazioni di sedimenti e alcune variabili idrodinamiche significative. I risultati ottenuti costituiscono una base utile per condurre analisi future mirate in grado di aumentare l’affidabilità delle stime del trasporto in sospensione.

Confronto di tecniche di misura diretta del trasporto solido in sospensione in ambienti fluviali e lagunari

D'AMORE, MARCO
2024/2025

Abstract

Il trasporto di sedimenti in sospensione svolge un ruolo fondamentale nelle dinamiche morfologiche dei sistemi fluviali e lagunari, influenzando l’evoluzione del fondale e la qualità delle acque. Esso è governato da una complessa interazione tra processi idrodinamici e disponibilità di sedimento, ed è caratterizzato da una marcata variabilità spaziale e temporale. La sua quantificazione risulta quindi essenziale per comprendere i processi morfodinamici, progettare opere idrauliche efficaci e pianificare interventi di sistemazione e ripristino ambientale. Il lavoro di tesi si propone di confrontare diverse tecniche di misura diretta del trasporto in sospensione in contesti fluviali e lagunari. Queste tecniche di misura si basano sulla raccolta di campioni d’acqua, che vengono successivamente analizzati in laboratorio per determinarne la concentrazione di sedimenti. Questa metodologia, sebbene laboriosa, garantisce un’elevata accuratezza e rappresenta un riferimento fondamentale per la calibrazione e la validazione di metodi indiretti, come le stime basate sulla torbidità dell’acqua. Sono state utilizzate due diverse metodologie per il prelievo dei campioni di acqua: mediante campionatori manuali e automatici. In contesti caratterizzati da una direzione prevalente della corrente, ovvero fiumi e bocche di porto, è stato impiegato un campionatore isocinetico manuale a integrazione verticale, calato e fatto risalire a velocità costante per ottenere un campione rappresentativo della colonna d’acqua. Il campionatore automatico invece è stato utilizzato sui bassi fondali della laguna di Venezia caratterizzati da una maggiore bidimensionalità dei processi e per caratterizzare le dinamiche su scale temporali più lunghe. I campioni prelevati con le diverse metodologie sono stati sottoposti ad analisi gravimetrica in laboratorio per determinare la concentrazione di sedimenti. Questa procedura prevede la filtrazione del campione su membrane di porosità nota, l’essiccazione del residuo e la sua pesatura. Considerata la presenza di materiale fine nelle acque fluviali e lagunari, che tende a causare l’intasamento delle membrane di filtrazione, è stato sperimentato un trattamento con centrifuga per accelerare la procedura. Le analisi effettuate hanno consentito di valutare limiti e potenzialità delle diverse tecniche di misura diretta del trasporto solido in sospensione in ambito fluviale e lagunare. I dati raccolti hanno permesso una prima stima dell’entità dei processi di trasporto in questi ambienti consentendo di identificare la procedura più adatta per l’analisi dei campioni raccolti. In particolare, nei bassi fondali della laguna di Venezia i valori di concentrazione ottenuti generalmente risultano sensibilmente inferiori rispetto a quelli dei fiumi osservati, come Brenta e Adige. Sono state anche analizzate le relazioni tra le concentrazioni di sedimenti e alcune variabili idrodinamiche significative. I risultati ottenuti costituiscono una base utile per condurre analisi future mirate in grado di aumentare l’affidabilità delle stime del trasporto in sospensione.
2024
Comparison of direct measurement techniques for suspended sediment transport in fluvial and lagoon environments
Trasporto Solido
Solidi Sospesi
Campionamenti
Laguna
Fiumi
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/95497