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Calcolatore di portata di un fiume (metodo delle sezioni mediane)
Per ogni verticale di misura, inserire la distanza dalla sponda, la profondità e la velocità dell’acqua. Il calcolatore ottiene la portata Q con il metodo delle sezioni mediane - sommando i prodotti di profondità, velocità e larghezza attribuita di ogni verticale.
| # | Distanza dalla sponda [m] | Profondità [m] | Velocità [m/s] | Azioni |
|---|
Compilare almeno due verticali (distanza, profondità, velocità).
Come calcoliamo
Ogni verticale i riceve una propria «fascia» di larghezza w. Per una verticale interna, la fascia arriva a metà della distanza dal vicino di sinistra e da quello di destra: w = (x[i+1] − x[i−1]) / 2. Una verticale estrema riceve metà della distanza dal suo unico vicino. La portata è la somma su tutte le verticali:
Q = Σ (profondità × velocità × w)
La prima e l’ultima riga della tabella fissano i limiti della sezione - il calcolatore calcola la portata solo tra di esse. La fascia tra una verticale estrema e la sponda non entra nel risultato finché la sponda non è inserita come verticale. Su una sponda inclinata, si aggiunge a entrambe le estremità una verticale sul bordo dell’acqua: profondità 0, la velocità può restare vuota. Contro un muro verticale (banchina, tombino), si inserisce una verticale al muro con la sua profondità reale e come velocità si prende una frazione di quella della verticale vicina - così calcola l’USGS. La profondità 0 va inserita solo dove il fondo arriva davvero al pelo dell’acqua.
Domande frequenti
Che cosa inserisco come «distanza dalla sponda»?
La distanza della verticale da un punto fisso, per es. dall’inizio di un nastro teso di traverso all’alveo, in metri. L’ordine delle righe non conta - il calcolatore le ordina. La prima e l’ultima riga dovrebbero trovarsi ai bordi dell’acqua: su una sponda inclinata con profondità 0, contro un muro verticale con la profondità al muro. Senza di esse, le fasce lungo le sponde non entrano nel risultato.
Quale velocità inserisco per una verticale?
La velocità media in quella verticale - con un mulinello idrometrico, di solito a 0,6 della profondità dalla superficie, o la media delle misure a 0,2 e 0,8 della profondità. È il valore che deve rappresentare tutta la verticale.
Quante verticali servono?
Quante ne servono perché nessuna fascia porti più del 10 % della portata (meglio non più del 5 %): è il criterio della ISO 748:2021 (punto 7.1.2), con il 10 % come limite e il 5 % come raccomandazione. La norma indica anche un numero minimo raccomandato di verticali: almeno 15 per un alveo largo meno di 0,5 m, 20 tra 0,5 e 5 m e 22 per un alveo più largo. Nel metodo delle sezioni mediane l’USGS di solito divide la sezione in circa 25-30 fasce. Conviene infittire le verticali dove l’acqua è più profonda e veloce. Il calcolatore dà un risultato a partire da 2 verticali, ma sotto il minimo raccomandato dalla norma il risultato è da considerare una stima grossolana, non una misura per una serie.
Con quale metodo si calcola il risultato?
Con il metodo delle sezioni mediane (mid-section method) - un metodo standard di velocità-area usato, tra l’altro, dall’USGS e descritto nella ISO 748 (punto 8.1.3 dell’edizione 2021). A ogni verticale è attribuita la metà della distanza dalle verticali vicine come sua «fascia» di larghezza.
Una misura isolata di Q è un’istantanea - il regime si vede in serie
Misure ripetute alla stessa sezione trasversale compongono il regime del fiume: piene, magre, stagionalità. In LimnoLog si registra ogni risultato (anche offline), e dalla serie nasce un grafico.
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