Maria Nicolina PAPA | Laboratorio di Idraulica Ambientale e Marittima

Presentazione

Il Laboratorio di IDraulica Ambientale e Marittima, LIDAM, dell'Università degli Studi di Salerno, completato nel luglio 2004, copre una superficie di circa 1000 m2 dei quali all'incirca 800 m2 sono occupati da un capannone che ospita, in parte, attrezzature didattiche di supporto ai corsi, in parte attrezzature sperimentali utilizzate a scopo scientifico.
Dal secondo semestre dell'anno accademico 2004/2005 il LIDAM funziona da supporto alla didattica mentre già dal 2003 è in svolgimento attività di ricerca sia di tipo Indoor che di campagna per il monitoraggio ambientale.

Video di presentazione del laboratorio

Attrezzature

Il laboratorio ospita, in parte, attrezzature didattiche di supporto ai corsi, in parte attrezzature sperimentali utilizzate a scopo scientifico; ultimo arrivato è un canale destinato allo studio delle colate detritiche; struttura di notevoli dimensioni, movimentata da pistoni idraulici e fornita di una pompa a "cavità rotante" in grado di sollevare fango in modo "non impulsivo".
Il laboratorio dispone anche di un impianto a canaletta per studiare la propagazione di miscugli granulari e finalizzato alla migliore comprensione di fenomeni naturali potenzialmente pericolosi quali le valanghe di roccia e le colate detritiche. Tale impianto è corredato di due telecamere ad alta velocità, con capacità di registrazione fino a 10000 frames al secondo, per la misurazione dei campi di velocità e concentrazione nei miscugli granulari. L'apparecchiatura è altresì munita di un sistema di illuminazione a luminosità controllata basato su lampade con tecnologia LED. L'impianto è stato finanziato con il fondo Grandi e Medie Attrezzature di Ateneo (Anno 2006).

Le attrezzature didattiche disponibili sono:

• banco per lo studio delle correnti in pressione in moto permanente;

• canaletta inclinabile per lo studio delle corrente a superficie libera in moto permanente;

• galleria del vento per lo studio dell'interazione tra correnti fluide ed oggetti;

• banco per lo studio dell'oscillazione di massa.

La canaletta inclinabile presenta una sezione trasversale di forma rettangolare 20 x 40 cm ed una lunghezza complessiva di 6 m. Incernierata ad una estremità è possibile far variare la pendenza fra il 5% e una contropendenza dell'1%; l'inclinazione del canale viene modificata grazie ad un apposito demoltiplicatore.
Il banco per le correnti in pressione è composto da un pannello verticale lungo 12 metri ed alto due, rivestito con dei fogli in bachelite, sui quali successivamente sono state fissate le tubazioni. Da un lato del banco sono disposte una serie di tubazioni, di diametro diverso; sull'altro lato, sono stati installati, alle estremità, due serbatoi in plexiglass, collegati con due tubazioni, in parallelo. Le tubazioni sono provviste di piezometri e di una serie di valvole, aperto/chiuso, che consentono di riprodurre vari tipi di problematiche.
La galleria del vento ha la sezione di prova centrale; quest'ultima, realizzata in plexiglas, di sezione 30 x 30 cm e lunga 1 metro, è dotata di un portello che consente di inserire al suo interno sia strumenti di misura del flusso che profili sui quali visualizzare l'andamento delle pressioni .
Il banco di prova per le oscillazioni di massa nelle condotte in pressione è costituito da una struttura in ferro sulla quale sono montate un vasca di calma, una condotta realizzata con tubazione in acciaio, dei piezometri, una cassa d'aria, un recipiente di alimentazione e una pompa; subito a valle della pompa è posta una cassa d'aria, realizzata con un cilindro in plexiglass, che in caso di arresto del sistema di alimentazione mostra l'oscillazione del tirante idrico.
A corredo delle attrezzature sopra elencate vi sono una serie di strumentazioni elettroniche di supporto sia alla didattica che alla ricerca.

Servizi

Oltre alla ricerca ed supporto alla didattica, il LIDAM svolge anche convenzioni conto terzi per enti o società che abbiano interesse ad approfondire particolari inerenti a problematiche in campo idraulico. In tal senso il LIDAM ha recentemente concluso le attività riguardanti una convenzione stipulata fra il Dipartimento di Ingegneria Civile dell'Università di Salerno e E.SY.U, per la Realizzazione del modello in scala ridotta delle opere di adeguamento di Ponte Barizzo sul Fiume Sele. Nel caso specifico è stato chiesto l'intervento del LIDAM finalizzato al verificare, con un modello fisico in scala 1:50, le proposte progettuali, individuando fra esse quella che idraulicamente risulta essere la più appropriata. Oltre alla modellazione di cui sopra, è stato costruito anche un modello idraulico, sempre utilizzando come supporto la vasca precedentemente realizzata, riguardante una sistemazione idraulica nei pressi del comune di Apricena (Foggia). Quest'ultimo modello è stato realizzato utilizzando un pantografo tridimensionale per "fresare" un blocco di polistirolo, ricavandone il modello in scala ridotta.
I modelli sono stati realizzati all'interno di una vasca collegata al circuito di alimentazione del laboratorio, costituito da due vasche, per una capienza complessiva di circa 300 mc, dalle quali l'acqua viene pompata verso un torrino ad un'altezza di circa sei metri il quale alimenta, con carico costante, il circuito di alimentazione, che costituito da due tubazioni di diametro pari a 500 e 300mm, serve con due anelli l'intera superficie del capannone; l'acqua una volta utilizzata viene reindirizzata verso le vasche di accumulo grazie ad un canale posizionato centralmente nel laboratorio, realizzando in tal modo un circuito chiuso, utilizzando, quindi, sempre la stessa acqua; il sistema cosi costituito è in grado di erogare una portata massima di oltre 250 l/s. La vasca, costruita per ospitare modelli fisici, è dotata di una "vasca di calma a monte", che consente di far affluire, lentamente, verso il modello la portata necessaria all'esperimento, nonché di un canale a valle che consente di imporre, grazie ad uno stramazzo, la quota dell'acqua all'uscita del modello e quindi la condizione al contorno di valle, nei casi in cui la corrente sia lenta; la portata fluente nel modello è misurata sia sullo stramazzo all'uscita che, grazie ad un misuratori ad ultrasuoni, sulla condotta in ingrasso a monte della vasca di calma. È presente un "carro ponte" che scorre sui bordi della vasca, percorrendola in senso longitudinale; sul carro ponte è presente un carrellino porta strumenti che movimentato da un motorino elettrico lo percorre per la sua intera lunghezza. Grazie ad una serie di strumenti quali profilatori di fondo, micro mulinelli, indicatori di direzione del flusso, vengono rilevate le caratteristiche della corrente in modo puntuale, con una discretizzazione dei punti di misura legata alla problematica in studio.

Il LIDAM accoglie un limitato numero di studenti per Attività di Tirocinio che riguardano l'affiancamento sia all'attività di sperimentazione fisica sia all'attività di modellazione numerica dei processi idraulici.