ACC-0011 · Software accessori · Livello intermedio
Come distinguere altezza normale, altezza critica e tirante disponibile
Profondità di riferimento, regime della corrente e vincoli geometrici
Ultimo aggiornamento: 2026-09-16
In sintesi
Altezza normale e altezza critica rispondono a domande diverse. La prima è la profondità compatibile con moto uniforme, portata, pendenza e resistenza; la seconda individua il minimo dell'energia specifica per la portata assegnata. Il tirante disponibile è invece un vincolo geometrico e funzionale dell'opera.
Nessuna delle tre grandezze coincide automaticamente con il livello realeIn presenza di rigurgiti, salti, restringimenti o condizioni imposte a monte e valle, il profilo effettivo deve essere determinato con una verifica del moto variato o vario. Altezza normale e critica restano profondità di riferimento.
Definire l'altezza normale
L'altezza normale yn soddisfa la relazione di moto uniforme per geometria, portata, pendenza del fondo e coefficiente di resistenza assegnati. Presuppone caratteristiche costanti e linea dell'energia parallela al fondo; varia quindi se cambiano pendenza, scabrezza o forma della sezione.
Altezza normale, altezza critica e spazio disponibile hanno significati differenti e non coincidono necessariamente con il profilo reale.
Definire l'altezza critica
L'altezza critica yc corrisponde al minimo dell'energia specifica a portata assegnata e, nelle usuali ipotesi monodimensionali, alla condizione di Froude unitario. Dipende da portata e geometria della sezione, non dalla scabrezza usata per il moto uniforme.
Confrontare yn e yc per classificare la pendenza
Se yn è maggiore di yc, la pendenza è idraulicamente mite per quella portata e la corrente uniforme è subcritica; se yn è minore, la pendenza è ripida e la corrente uniforme è supercritica. La classificazione può cambiare al variare della portata o della geometria.
Definire il tirante disponibile come limite dell'opera
Il tirante disponibile deriva da quota di fondo, sommità utile, intradosso, argine o altro vincolo, sottraendo il franco richiesto quando applicabile. Non è una soluzione idraulica: è lo spazio entro cui il livello calcolato deve rimanere nelle condizioni di verifica.
Individuare le sezioni di controllo
Soglie, restringimenti, imbocchi, variazioni di pendenza e livelli imposti possono avvicinare la corrente alla profondità critica o fissare una condizione al contorno. Il verso con cui l'informazione si propaga dipende dal regime e determina il corretto sviluppo del profilo.
Non confondere capacità idraulica e franco
Una sezione può convogliare la portata senza superare la sommità e risultare comunque inadeguata per insufficiente franco. Il franco va verificato rispetto a prescrizioni, onde, incertezze, trasporto solido e conseguenze del superamento, senza trasformarlo in un coefficiente arbitrario.
Procedura operativa
1. Definire geometria, portata, pendenza e resistenza. 2. Calcolare yn con la relazione di moto uniforme. 3. Calcolare yc mediante energia specifica o condizione critica. 4. Classificare regime e pendenza per la portata considerata. 5. Determinare il livello effettivo con le condizioni al contorno pertinenti. 6. Confrontarlo con tirante disponibile e franco richiesto.
Errori frequenti
- Assumere sempre il tirante reale uguale all'altezza normale.
- Calcolare l'altezza critica con la scabrezza di Manning.
- Trattare la pendenza come mite o ripida indipendentemente dalla portata.
- Confondere altezza geometrica disponibile e profondità idraulica.
- Verificare il non sormonto senza controllare il franco.
Indicazioni conclusive
Altezza normale e critica aiutano a interpretare la corrente; il tirante disponibile misura il margine dell'opera. La verifica completa richiede che queste grandezze restino distinte e siano ricondotte allo stesso riferimento altimetrico.
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Domande frequenti
L'altezza critica dipende dalla pendenza del fondo?Non direttamente nella formulazione usuale a portata e geometria assegnate; la pendenza influenza invece l'altezza normale e il profilo della corrente.
Se yn è minore del tirante disponibile la verifica è conclusa?Non sempre. Rigurgiti e condizioni al contorno possono produrre un livello reale superiore a yn e deve essere controllato anche il franco.
La stessa sezione è sempre a pendenza mite o ripida?No. Il confronto tra yn e yc dipende anche dalla portata, quindi la classificazione può cambiare tra scenari.