Al fine di rispondere ad esigenze didattiche e di sperimentazione, il Laboratorio di Idraulica ed Idrologia del Dipartimento di Ingegneria Civile della Università di Brescia è stato dotato di un canale a pendenza variabile, specificatamente progettato per soddisfare una serie di funzionalità didattiche e di ricerca nel rispetto dei vincoli imposti dalla struttura ospitante.

Il sistema è costituito da un serbatoio di monte, una canaletta a pendenza variabile ed un serbatoio di valle. Il serbatoio di monte è collegato a quello di valle mediante un sistema di ricircolo della portata costituito da due condotte in parallelo con montati in serie due misuratori elettromagnetici di portata.

Due pompe garantiscono la circolazione di una portata variabile con continuità da pochi litri secondo fino ad un massimo di 90 l/s. Il serbatoio di monte e quello di valle possono poi essere collegati al sistema di ricircolo esterno del laboratorio a carico costante, che garantisce fino ad un massimo di altri 250 l/s. Complessivamente, è possibile disporre di una portata massima di circa 300 l/s

Il serbatoio di monte è internamente diviso in due setti e, mediante un opportuno fascio tubiero, garantisce uno smorzamento della velocità di arrivo ed una omogeneizzazione della macroturbolenza. La corrente imbocca così la canaletta con velocità uniforme e molto bassa. La canaletta è raccordata al serbatoio di monte mediante un semplice bavaglio a soffietto che garantisce semplicità esecutiva e tenuta assoluta.

La canaletta ha una lunghezza di circa 11 m in lunghezza, con sezione retta di 0.7 m di larghezza per 0.4 m di altezza. E’ realizzata con fondo in acciaio inossidabile e pareti laterali in vetro, al fine di facilitare la visione e l’utilizzo di eventuali strumenti laser. La canaletta è realizzata in modo tale che la sua sezione sia parzializzabile. E’ quindi possibile disporre, mediante semplici operazioni di adattamento, di una sezione di 18/30/45 e 70 cm di larghezza, al fine di venire incontro alle specifiche esigenze della didattica e della sperimentazione. Tale aspetto rende inoltre possibile studiare contemporaneamente due correnti differenti, operando sulle condizioni al contorno imposte alla canaletta. Tra le altre cose, rende inoltre possibile studiare correnti a portata decrescente e crescente nel verso del moto.

Al fine di riuscire a garantire la massima precisione sia in termini di planarità del fondo che di pendenza, si è evitato di retttificare la trave di irrigidimento sottostante. Si è piuttosto preferito realizzare la canaletta con una serie di 11 conci singoli, ognuno montato sulla trave continua di irrigidimento mediante un sistema di viti di regolazione trasversale e longitudinale che consentono di ottenere, in fase di messa in opera iniziale, una perfetta planarità del fondo. La tenuta tra concio e concio è perfetta ed è garantita da una serie di O-ring di materiale opportuno. Ciascun concio è poi predisposto per l’alloggiamento, a filo del fondo, di strumenti di misurazione. Dispone inoltre di un elevato numero di prese piezometriche che consentono la misura del profilo della corrente.

La trave di irrigidimento è a sua volta incernierata su di un cavalletto posto in prossimità del serbatoio di monte ed è controllata nella sua inclinazione da un sistema oleodinamico. Ciò consente di ottenere escursioni di pendenza tra -0.01 e 0.07.

Il serbatoio di valle è diviso al suo interno in due sezioni ed è collegabile alla vasca di raccolta centrale del laboratorio. Le sue dimensioni garantiscono la completa deareazione dell’acqua anche alle portate maggiori. All’interno della vasca può essere predisposto uno stramazzo Thomson, che consente la misura di eventuali portate sfiorate.

La canaletta è provvista di una serie di accessori che rendono possibile lo studio degli aspetti fondamentali delle correnti a superficie libera, in accordo alla offerta didattica del gruppo di Idraulica e di Costruzioni Idrauliche. Gli accessori disponibili sono al momento costituiti da stramazzi in parete sottile, a larga soglia, paratoie verticali, paratoie ad istantanea rimozione per simulazione di eventi di dam break, restringimenti di sezione, canale venturi, sfioratori laterali…

Sono disponibili il progetto della canaletta e i relativi disegni esecutivi.