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General longshore transport model
No full textIn the present paper a general longshore transport (LT) model is proposed after a re-calibration of the model originally introduced by Lamberti and Tomasicchio (1997) based on a modified stability number, Ns**, for stone mobility at reshaping or berm breakwaters. Ns** resembles the traditional stability number (Ahrens, 1987; van der Meer, 1988) taking into account the effects of a non-Rayleighian wave height distribution at shallow water (Klopman and Stive, 1989), wave steepness, wave obliquity, and nominal diameter of the units. Nine high-quality data sets from field and laboratory experiments have been considered to extend the validity of the original model for a wider mobility range of the units: from stones to sands. The predictive capability of the proposed model has been verified against the most popular formulae in literature for the LT estimation of not cohesive units at a coastal body. The comparison showed that the model gives a better agreement with the physical data with respect to the other investigated formulae. The proposed transport model presents a main advantage with respect to other formulae: it can represent an engineering tool suitable for a large range of conditions, from sandy beaches till reshaping breakwaters
LONG SHORE TRANSPORT AT BERM BREAKWATERS AND GRAVEL BEACHES
No full textAn existing model for long shore transport at reshaping or berm breakwaters and gravel beaches (Lamberti and Tomasicchio, 1997) has been re-calibrated based on further 3D laboratory investigations (DHI, 1995). The experiments have been performed at the DHI wave basin and considered the a berm breakwater subjected to head on and oblique wave attacks. Re-calibration allows to propose a model simpler to use and even more reliable
Rilievo sperimentale dei caratteri cinematici del campo di moto determinato da una perturbazione ondosa su una scogliera
No full textDISCUSSION OF "IMPACT OF COEFFICIENTS IN MOMENTUM EQUATION ON SELECTION OF INERTIAL MODELS"
No full textquesto articolo è una discussion e non ha abstrac
Three-dimensional analysis of local scouring induced by a rotating ship propeller
No full textThe jet induced by a rotating ship propeller can cause scouring of the seabed and consequent deposition of the scoured material nearby. Despite these effects are extremely important for the operability of a harbour, there is currently limited work concerning a detailed investigation of the three-dimensional (3D) characteristics of the bed topography changes induced by the ship propeller. Thus, this paper presents laboratory experiments with the aim of analysing the effects induced by a propeller on a mobile bed, in different conditions of submergence depth (h0) and rotational speed (n). The equilibrium bed surface topography was acquired with the photogrammetry technique combined with a 3D Terrestrial Laser Scanner (TLS), in order to analyse, for the first time, bed elevation data obtained from high-resolution Digital Elevation Models (DEMs). As a result, it was demonstrated that the swirling jet produced by a rotating propeller causes the development of a bed topography not symmetrical with respect to the propeller longitudinal axis, with a deeper scour hole on one side and a higher deposition mound on the other side. Therefore, the scour hole induced by a propeller cannot be assimilated to that produced by a water jet and this behaviour can be noted only with a comprehensive and detailed analysis of a 3D model of the bed topography. Furthermore, it was shown that increasing n for the same h0 (or reducing h0 by keeping n constant) causes a longer, deeper and wider scour hole and a higher deposition mound, with a greater volume of sediments eroded from the bed and deposited nearby the scour hole. To be precise, this is the first study aiming at estimating the eroded and deposited sediment volumes by a propeller jet, thanks to the use of the high-resolution DEMs. The relationships between all the involved variables were analysed, providing equations, graphs and an abacus for the prediction of the effects induced by the propeller as a function of h0 and the Froude number
Recent improvements for estimation of longshore transport
No full textSempre più frequentemente, la preservazione dei paesaggi costieri, di centri urbani, di infrastrutture per la viabilità o dell'industria del turismo balneare pone la necessità di ricorrere ad interventi di ripascimento delle spiagge soggette ad erosione. La longevità degli interventi talvolta non risulta adeguatamente commisurata al costo sostenuto per la loro attuazione: non è raro che interventi di ripascimento, protetti o non, si depauperino in un breve lasso di tempo seguente alla esecuzione del lavoro, vanificando così l'investimento. Pertanto, negli ultimi anni, il progettista di un intervento di difesa della spiaggia dall'erosione tende a valutare la possibilità di effettuare il ripascimento artificiale di spiagge soggette ad erosione mediante l'impiego di materiali più grossolani rispetto alla sabbia nativa; tanto al fine di ottenere una spiaggia composta da elementi dotati di una maggiore stabilità idraulica rispetto a quelli della spiaggia originaria, a parità di condizioni di moto ondoso presenti nell'area di interesse. Tra gli altri, anche le Linee Guida per la difesa delle coste basse della Regione Puglia denominate "Individuazione di strutture di mitigazione del rischio per ciascuna unità fisiografica" invitano il progettista all'utilizzo di ghiaie o ciottoli per il ripascimento di arenili, tanto allo scopo di incrementare la longevità degli assai dispendiosi interventi a mare. Tuttavia, a tale condivisibile indicazione che giunge dagli Enti regolatori non corrisponde una adeguata risposta da parte del tecnico professionista. Ed infatti, mentre per il caso delle spiagge in sabbia esiste una ragguardevole conoscenza, la comunità scientifica e professionale avverte l'assenza di criteri e metodi in grado di valutare i volumi di materiale che vengono mobilizzati dall'azione del moto ondoso che interagisce con una spiaggia, anche se questa è formata da materiali che non siano sabbia; in particolare, la necessità di poter disporre di mezzi di calcolo che non siano limitati al solo caso delle spiagge in sabbia è maggiormente avvertita per la determinazione del trasporto litoraneo di ghiaie, ciottoli e spiagge miste (sabbia, ghiaie e ciottoli). Il presente studio intende dare un contributo al tema del calcolo del trasporto litoraneo per spiagge composte da materiali più grossolani rispetto alla sabbia. In particolare, è stata condotta la verifica delle capacità del modello GLT (Tomasicchio et alii, 2013) nella stima del trasporto litoraneo per spiagge in ciottoli e spiagge miste. Il modello GLT adotta un approccio del tipo a flusso di energia, combinato con una relazione di tipo empirico/statistico tra la forzante, rappresentata dal moto ondoso incidente, e il numero di elementi che subiscono lo spostamento; GLT assume l'ipotesi che gli elementi che compongono la spiaggia si muovono, durante le fasi di risalita e discesa dell'onda lungo la battigia, con obliquità pari a quella delle onde frangenti e riflesse in corrispondenza della profondità di frangimento. Allo scopo è stata verificata la appropriatezza del modello GLT nella quantificazione del trasporto litoraneo per il caso di spiagge in ciottoli. In particolare, la verifica è stata condotta, evitando qualsiasi tipo di taratura preventiva, mediante il confronto tra i risultati del modello e i dati osservati in campo (Chadwick, 1989; Nicholls & Wright, 1991); il confronto tra il dato osservato e il dato calcolato ha mostrato che il modello GLT è in grado di predire i dati del trasporto osservati con un'approssimazione limitata ad un fattore 2. Al fine di introdurre ulteriori termini di raffronto per il modello GLT, la sua capacità di calcolo è stata verificata favorevolmente anche rispetto ad un'altra formula generale per la stima del trasporto lungo spiagge composte da ciottoli (Van Rijn, 2014). Infine, passando ad un caso non raro in natura, ma anzi assai diffuso lungo le coste della Nuova Zelanda, dell'Inghilterra, dell'Iran, della Russia o della Calabria, l'affidabilità del modello GLT è stata accertata anche per il caso delle spiagge composte da sabbie, ghiaie e ciottoli (miste); tale seconda verifica è stata resa possibile dalla disponibilità di dati di letteratura osservati in campo per spiaggia mista e spiaggia in ghiaia nella baia di Hawke's Bay, lungo la costa est della Nuova Zelanda (Komar, 2010). A seguito della verifica favorevole del modello GLT condotta per il caso di spiagge in ciottoli e miste, è possibile sostenerne la possibilità di impiego per il caso di progettazione di interventi di ripascimento per i quali si intenda utilizzare materiali più grossolani rispetto alla sabbia. E' anche possibile ipotizzare l'utilizzo del modello nello sviluppo di modelli di previsione della evoluzione nel tempo della linea di riva per spiagge composte da ciottoli o di tipo misto.In the present study, the accuracy of the GLT model (Tomasicchio et alii, 2013) has been verified for the estimation of the Longshore Transport (LT) at shingle and mixed beaches. In order to verify the suitability of the GLT model in determining LT estimates at shingle beaches, without any further calibration, the comparison between the LT predictions and observations from two field data sets (Chadwick, 1989; Nicholls & Wright, 1991) has been considered. The comparison showed that the GLT predicted LT rates within a factor of 2 of the observed values. The predictive capability of the GLT has been also verified against an alternative general formula for the LT estimation at shingle beaches (Van Rijn, 2014). In addition, the suitability of the GLT model, even for the mixed beach case, has been assessed by means of the comparison between the LT prediction and the observation from a field experiment on a mixed sand and gravel beach at Hawke's Bay, on the east coast of New Zealand (Komar, 2010)
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