Ho pensato che potrei parlare del risalto idraulico, un fenomeno interessante per le correnti a pelo libero, fiumi, canali a cielo aperto quindi non tubi in pressione ecc.
Per i non addetti, il risalto idraulico, spiegato molto "alla buona", costituisce un brusco rialzo del livello, sembra una cascata... al contrario! Quindi rialzo del livello nella direzione di percorrenza, una cosa "insolita" che però ha una sua valida spiegazione: senza complicare troppo, si deve passare da "corrente veloce" a "corrente lenta", questo tramite un cambio di pendenza (diminuisce) oppure altro es. cambio di scabrezza del fondo (valore "ks", se è basso significa fondo irregolare, quindi "frena di più", viceversa se è alto, è liscio e quindi "più scorrevole").
Come si vede dallo schema che ho messo in fondo, le misure di riferimento sono due, Yc (tirante critico, cioè altezza critica) e Yu (tirante uniforme, cioè altezza del livello del moto uniforme indisturbato). La definizione corrente lenta o veloce dipende se Yu sta sopra o sotto Yc, rispettivamente. Il caso in questione quindi origina il risalto idraulico, un fenomeno che tra l'altro dissipa energia.
Ho fatto un semplice programmino con GNU-Octave, lo stile del grafico fa un po' pena, mostra comunque l'andamento di Yu variando Ks, quindi fondo molto irregolare (ks=20) fino a fondo molto liscio (ks=100), il tutto confrontato con Yc (costante avendo fissato portata e larghezza). Per semplificare, il modello è valido se la larghezza è molto maggiore del livello dell'acqua (in modo da semplificare la formula). Nel grafico ho messo anche E, l'energia del fluido, che come si vede ha un punto di minimo nelle condizioni di livello critico. Quello verde su nero invece è lo stesso programmino fatto in python, che mostra i livelli di Yu in funzione di ks e Yc. Quindi un confronto numerico con quello che si vede nel grafico, il valore della scabrezza del fondo tale per cui Yu=Yc e poi linversione di tendenza.
Il risalto idraulico quindi si può ottenere grazie ad una variazione di pendenza (sufficientemente diminuita) oppure una varaizione di scabrezza (sufficientemente aumentata l'irregolarità del fondo che crea attrito e quindi fa alzare il livello). Nel mio esempio ho fatto variare ks, ovviamente si può fare l'analogo facendo variare la pendenza.
La vera domanda è: conoscevate già il risalto idraulico? Lo avete mai visto nella pratica?
Finalmente allego l'immagine:
