Luci e stramazzi è la geoapp gratuita di GeoStru per l’idraulica delle luci a battente (parete sottile libera o rigurgitata, parete grossa, luce grande rettangolare, paratoia piana) e degli stramazzi (Bazin, Rehbock, SIA, Francis con contrazione, Cipolletti, Thomson triangolare, larga soglia), con il rigurgito di valle. Per ogni caso scegli cosa ricavare: la portata dalla geometria e dal carico, il carico necessario per una portata, oppure la dimensione (larghezza, diametro, apertura) per una portata e un carico dati. Confronta più casi, traccia la scala di deflusso e produce la relazione in PDF. Funziona nel browser, senza installazione, anche sul telefono, e i dati non lasciano il computer.
Che cosa sono luci e stramazzi
Sono i due modi in cui l’acqua esce da un serbatoio, da una vasca o da un canale attraverso un’apertura. La luce a battente è un foro sotto il pelo libero (lo scarico di fondo di una vasca, la bocca di un partitore, l’apertura sotto una paratoia): l’acqua esce con la velocità che le dà il carico, cioè l’altezza d’acqua sopra il foro, e la portata cresce con la radice quadrata del carico. Lo stramazzo è invece una soglia sopra la quale l’acqua trabocca (uno sfioratore, una traversa, una lama in un canale di misura): la portata cresce con il carico sulla soglia elevato a 1,5 (2,5 per il triangolare). Le formule hanno tutte un coefficiente ricavato da esperienze (μ, Cd, Cc) che tiene conto della contrazione della vena e degli attriti, e ognuna vale in un campo di carichi e dimensioni: per questo esistono più formule per lo stesso stramazzo rettangolare (Bazin, Rehbock, SIA) e l’applicazione avvisa quando i dati escono dal campo sperimentale. Quando il livello di valle sale sopra il foro o sopra la soglia l’efflusso è rigurgitato e la portata diminuisce.
Cosa fa
- Casi (fino a 8): ognuno con il tipo, l’incognita e i campi del tipo, che cambiano da soli; l’incognita scelta sparisce dai campi e compare la portata da ottenere. Si ricalcola a ogni tasto, Duplica crea in un attimo la variante.
- Luci a battente: parete sottile libera Q = μ·A·√(2gh); rigurgitata con h₁ − h₂; parete grossa (tubo addizionale, μ 0,82, con il controllo dello spessore); luce grande rettangolare con la formula integrata; paratoia piana con efflusso libero o rigurgitato e vena contratta Cc·a. Forma circolare o rettangolare.
- Stramazzi: Bazin, Rehbock e SIA (rettangolari in parete sottile, con l’altezza della soglia), Francis con 0/1/2 contrazioni laterali, Cipolletti (trapezio 1:4), Thomson (triangolare, angolo e Cd a scelta: 1,40·h^2,5 a 90°), larga soglia con il controllo di H/L. Rigurgito di Villemonte per tutti, dato il livello di valle sopra la soglia.
- Campi di validità: ogni formula avvisa quando i dati escono dal suo campo sperimentale (Bazin 0,08-0,70 m, Rehbock h/p ≤ 1, Thomson 0,05-0,38 m, Cipolletti h ≤ b/3, larga soglia 0,08 ≤ H/L ≤ 0,33, luce piccola con carico basso, paratoia fuori acqua, stramazzo annegato…).
- Risultati: schizzo con le quote del caso (sezione per luci e stramazzi rettangolari, vista frontale per Francis, Cipolletti e Thomson), portata in m³/s e l/s, coefficiente usato, velocità, regime, formula; tabella di confronto fra i casi.
- Scala di deflusso: la portata al variare del carico a geometria fissa, con grafico e tabella, per leggere la portata in esercizio dal livello misurato; si esporta in CSV per Excel.
- Relazione / PDF: intestazione con titolo, professionista e data, riga riassuntiva di ogni caso, schizzi, risultati, confronto, scala di deflusso e paragrafo Metodo con tutte le formule. Si stampa o si salva in PDF dal browser.
- Salva / Apri: il lavoro si salva in un file
.jsoncon il nome che scegli e si riapre; resta anche nel browser fra una sessione e l’altra.
Come si usa
- Scrivi titolo e professionista (finiscono nella relazione).
- In ogni caso scegli il tipo dalla tendina (luci in alto, stramazzi in basso) e con Ricava l’incognita: portata, carico o dimensione. Per il carico e la dimensione compare il campo Portata Q da ottenere.
- Compila i campi: per le luci il carico è sul baricentro della luce (sul bordo superiore per la luce grande, dal fondo per la paratoia); per gli stramazzi il carico è sopra la soglia, p è l’altezza della soglia dal fondo e h₂ il livello di valle sopra la soglia (0 = libero). I coefficienti hanno già il valore consigliato e si possono cambiare.
- Leggi il risultato accanto allo schizzo, controlla gli avvisi sul campo di validità, confronta i casi, esporta la scala di deflusso, stampa la relazione.
Scala di deflusso e confronto
Per il caso scelto la scala di deflusso dà la portata per una serie di carichi fino a una volta e mezza quello del caso, con il punto del caso evidenziato. È la tabella che si mette nella relazione di un partitore o di uno stramazzo di misura, e quella con cui si legge la portata dal livello sull’asta idrometrica. La tabella di confronto mette in fila tutti i casi con portata, carico, geometria, coefficiente e regime.
La relazione
Con Relazione / PDF la pagina diventa il documento: intestazione, riga riassuntiva di ogni caso con tutti i dati, schizzi, risultati, confronto, scala di deflusso e il paragrafo Metodo con le formule, pronto da allegare al progetto.
Sul telefono
La pagina si adatta agli schermi piccoli: i campi su una colonna, schizzi e grafici a tutta larghezza. Comoda in campo, per stimare la portata di uno stramazzo dal carico misurato.
Metodo
Luci a battente. Luce piccola in parete sottile Q = μ·A·√(2gh), con h carico sul baricentro e μ ≈ 0,61; luce rigurgitata Q = μ·A·√(2g(h₁ − h₂)); luce in parete grossa (tubo addizionale, spessore 2-3 volte la luce) μ ≈ 0,82 per il riattacco della vena; luce grande rettangolare Q = ⅔·μ·b·√(2g)·[(h+a)^1,5 − h^1,5] con h sul bordo superiore; paratoia piana Q = Cc·a·b·√(2g(h₁ − Cc·a)) con efflusso libero, Q = Cc·a·b·√(2g(h₁ − h₂)) se rigurgitata (h₂ > Cc·a), Cc ≈ 0,61.
Stramazzi. Bazin Q = μ·b·h·√(2gh) con μ = (0,405 + 0,003/h)·[1 + 0,55·(h/(h+p))²]; Rehbock Q = ⅔·Cd·b·√(2g)·hₑ^1,5, Cd = 0,602 + 0,083·h/p, hₑ = h + 0,0011 m; SIA Q = ⅔·μ·b·√(2g)·h^1,5, μ = 0,615·[1 + 1/(1000h + 1,6)]·[1 + 0,5·(h/(h+p))²]; Francis Q = 1,838·(b − 0,1·n·h)·h^1,5; Cipolletti Q = 1,86·b·h^1,5; Thomson Q = 8/15·Cd·tan(θ/2)·√(2g)·h^2,5 (1,40·h^2,5 a 90° con Cd = 0,593); larga soglia Q = Cd·(⅔)^1,5·√g·b·H^1,5 = 1,705·Cd·b·H^1,5 con corrente critica sulla soglia (Cd 0,85-1,0). Stramazzo rigurgitato: riduzione di Villemonte Qₛ = Q·[1 − (h₂/h)^k]^0,385 con k = 1,5 (2,5 per il triangolare). Le inverse (carico o dimensione per una portata data) sono risolte per bisezione, perché la portata cresce con il carico e con la dimensione.
Applicazioni correlate
Ietogrammi di progetto · Invarianza idraulica · Calcolo moto uniforme · Perdite di carico condotte in pressione · Dimensionamento idraulico gaveta
Riferimenti
GeoStru Luci e stramazzi — versione 1.0.1 del 15 settembre 2026. Bazin H. (1898), Expériences nouvelles sur l’écoulement en déversoir; Rehbock T. (1929), Wassermessung mit scharfkantigen Überfallwehren; Villemonte J.R. (1947), Submerged-weir discharge studies, Engineering News-Record; Citrini D., Noseda G., Idraulica; Bos M.G. (1989), Discharge measurement structures, ILRI. Applicazione gratuita; il calcolo avviene nel browser e nessun dato viene inviato al server.
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