Pasquale Contestabile

Wave loadings acting on Overtopping Breakwater for Energy Conversion

ABSTRACT Vicinanza, D., Nørgaard, J.H., Contestabile, P. and Andersen, T.L., 2013. Wave loadings acting on Overtopping BReakwater for Energy Conversion. Any kind of Wave Energy Converter (WEC) requires information on reliability of technology and on time required for the return of the investment (reasonable payback). The structural response is one of the most important parameters to take in to account for a consistent assessment on innovative devices. This paper presents results on wave loading acting on an hybrid WEC named Overtopping BReakwater for Energy Conversion (OBREC). The new design is based on the concept of an integration between a traditional rubble mound breakwater and a front reservoir designed to store the wave overtopping from the incoming wave to produce electricity. 2D hydraulic model tests were carried out at the Department of Civil Engineering, Aalborg University (Denmark). The analyses of hydraulic model tests have identified the main shapes assumed by wave surfaces at the breakwater and respective spatial and temporal pressure distributions. Load measurements were compared with the most used prediction method for traditional breakwaters, available in the Coastal Engineering Manual (U.S. Army Corps of Engineers, 2002). These results suggest to use the experimental data as design loadings since the design criteria for the innovative OBREC are under development.

Large-scale morphodynamic experiments on a beach drainage system

This research describes a unique set of experiments undertaken at the Large Wave Channel (Hannover) aimed to study the morphodynamic behaviour of a beach face containing a buried drainage system. The advantage of using a large wave flume is that scale effects that affected previous laboratory experiments are minimized. This compares the response of the undrained beach under controlled wave forcing with the response of the drained one with the same wave action. Low, medium and high levels of wave energy were used for the experiments, with significant wave heights of 0.39–0.83 m and wave steepnesses between 0.004 and 0.013. Any positive effect of the drains on the beach face was confined by the position of the cone of depression in the aquifer surface. The best performance of the system was observed with two drains operating at the same time under low to moderate wave energy.

Beach sediment mixing under drained and undrained conditions

ABSTRACT Ciavola, P., Contestabile, P., Aristodemo, F., and Vicinanza, D., 2013. Beach sediment mixing under drained and undrained conditions. The paper describes a set of experiments undertaken at the Grosser Wellen Kanal (GWK) in Hannover on sediment mixing on a beachface exposed to the action of a buried drainage system. Experiments were performed using a set of drains (up to three working simultaneously), located at variable distance from the shoreline. Wave energy during the tests ranged from medium (0.59 m < Hs < 0.61 m) to high (0.76 m < Hs < 0.83 m). Beach profiles were measured at the end of each test. Further validation came from measurements using a grid of rods that were monitored at the same time as the beach profiles were surveyed. While some beach stabilization was observed for low energy conditions, for medium and high energy conditions the benefit of having the drains operative was not so clear. The comparison between beach profiler and rods showed good agreement regarding relative vertical accretion and erosion events. In any case, it was evident that the sedimentary effect on the beachface was confined to a narrow area above the drains. The drained area showed slightly lower values of sediment mixing under drained conditions, but evidently this factor was not important enough to trigger a widespread beach stabilization. Values of sediment mixing averaged across the whole beachface ranged between 2–4 % and 4–6 % of the breaking wave height respectively for high and medium energy wave conditions. Grain size, beach slope and drain configurations used here are fully comparable to field installations present in the literature.

Swash zone response under various wave regimes

The modelling of swash zone (SZ) sediment transport and the resulting morphodynamics have been areas of active research over the last decade. However, many details are still to be understood, whose knowledge will be greatly advanced by the collection of high-quality data under the controlled large-scale laboratory conditions. The research describes tests carried out in the large wave flume of the Maritime Engineering Laboratory at Catalonia University of Technology, to investigate the SZ under the storm conditions. Its main aim was to compare beach-profile responses for monochromatic waves, monochromatic waves plus free long waves, bi-chromatic waves and random waves. Both erosive and accretive conditions were considered. Results discussed here were derived from the analysis of only a part of the whole data set.

Overtopping breakwater for wave energy conversion at Naples harbor

PIETRO; Passadore, Giulia; Garbin, Silvia; B., Matticchio; F., Visentin; I., Brunet; R., Lago; F., Facco; Botter, Gianluca; Carniello, Luca. ELETTRONICO. (2016), pp. 1119-1122. ((Intervento presentato al convegno Convegno Nazionale di Idraulica e Costruzioni Idrauliche tenutosi a Bologna nel Settembre 2016. Original Citation: Un sistema modellistico integrato per la previsione in tempo reale delle piene del Muson dei Sassi (Pd)La XXXV edizione del Convegno Nazionale di Idraulica e Costruzioni Idrauliche (IDRA16), co-organizzata dal Gruppo Italiano di Idraulica (GII) e dal Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale, e dei Materiali (DICAM) dell’Alma Mater Studiorum - Universita di Bologna, si e svolta a Bologna dal 14 al 16 settembre 2016. Il Convegno Nazionale e tornato pertanto ad affacciarsi all’ombra del “Nettuno”, dopo l’edizione del 1982 (XVIII edizione). Il titolo della XXXV edizione, “Ambiente, Risorse, Energia: le sfide dell’Ingegneria delle acque in un mondo che cambia”, sottolinea l’importanza e la complessita delle tematiche che rivestono la sfera dello studio e del governo delle risorse idriche. Le sempre piu profonde interconnessioni tra risorse idriche, sviluppo economico e benessere sociale, infatti, spronano sia l’Accademia che l’intera comunita tecnico-scientifica nazionale ed internazionale all’identificazione ed alla messa in atto di strategie di gestione innovative ed ottimali: sfide percepite quanto mai necessarie in un contesto ambientale in continua evoluzione, come quello in cui viviamo. La XXXV edizione del Convegno di Idraulica e Costruzioni Idrauliche, pertanto, si e posta come punto d’incontro della comunita tecnico-scientifica italiana per la discussione a tutto tondo di tali problematiche, offrendo un programma scientifico particolarmente ricco e articolato, che ha coperto tutti gli ambiti riconducibili all’Ingegneria delle Acque. L’apertura dei lavori del Convegno si e svolta nella storica cornice della Chiesa di Santa Cristina, uno dei luoghi piu caratteristici e belli della citta ed oggi luogo privilegiato per l’ascolto della musica classica, mentre le attivita di presentazione e discussione scientifica si sono svolte principalmente presso la sede della Scuola di Ingegneria e Architettura dell’Universita di Bologna sita in Via Terracini. Il presente volume digitale ad accesso libero (licenza Creative Commons 4.0) raccoglie le memorie brevi pervenute al Comitato Scientifico di IDRA16 ed accettate per la presentazione al convegno a valle di un processo di revisione tra pari. Il volume articola dette memorie in sette macro-tematiche, che costituiscono i capitoli del volume stesso: I. meccanica dei fluidi; II. ambiente marittimo e costiero; III. criteri, metodi e modelli per l’analisi dei processi idrologici e la gestione delle acque; IV. gestione e tutela dei corpi idrici e degli ecosistemi; V. valutazione e mitigazione del rischio idrologico e idraulico; VI. dinamiche acqua-societa: sviluppo sostenibile e gestione del territorio; VII. monitoraggio, open-data e software libero. Ciascuna macro-tematica raggruppa piu sessioni specialistiche autonome sviluppatesi in parallelo durante le giornate del Convegno, i cui titoli vengono richiamati all’interno del presente volume. La vastita e la diversita delle tematiche affrontate, che ben rappresentano la complessita delle numerose sfide dell’Ingegneria delle Acque, appaiono evidenti dalla consultazione dell’insieme di memorie brevi presentate. La convinta partecipazione della Comunita Scientifica Italiana e dimostrata dalle oltre 350 memorie brevi, distribuite in maniera pressoche uniforme tra le sette macro-tematiche di riferimento. Dette memorie sono sommari estesi di lunghezza variabile redatti in lingua italiana, o inglese. In particolare, la possibilita di stesura in inglese e stata concessa con l’auspicio di portare la visibilita del lavoro presentato ad un livello sovranazionale, grazie alla pubblicazione open access del volume degli Atti del Convegno. Il volume si divide in tre parti: la parte iniziale e dedicata alla presentazione del volume ed all’indice generale dei contributi divisi per macro-tematiche; la parte centrale raccoglie le memorie brevi; la terza parte riporta l’indice analitico degli Autori, che chiude il volume.

Modeling the performance of a wave energy converter integrated in a harbour breakwater

PIETRO; Passadore, Giulia; Garbin, Silvia; B., Matticchio; F., Visentin; I., Brunet; R., Lago; F., Facco; Botter, Gianluca; Carniello, Luca. ELETTRONICO. (2016), pp. 1119-1122. ((Intervento presentato al convegno Convegno Nazionale di Idraulica e Costruzioni Idrauliche tenutosi a Bologna nel Settembre 2016. Original Citation: Un sistema modellistico integrato per la previsione in tempo reale delle piene del Muson dei Sassi (Pd)La XXXV edizione del Convegno Nazionale di Idraulica e Costruzioni Idrauliche (IDRA16), co-organizzata dal Gruppo Italiano di Idraulica (GII) e dal Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale, e dei Materiali (DICAM) dell’Alma Mater Studiorum - Universita di Bologna, si e svolta a Bologna dal 14 al 16 settembre 2016. Il Convegno Nazionale e tornato pertanto ad affacciarsi all’ombra del “Nettuno”, dopo l’edizione del 1982 (XVIII edizione). Il titolo della XXXV edizione, “Ambiente, Risorse, Energia: le sfide dell’Ingegneria delle acque in un mondo che cambia”, sottolinea l’importanza e la complessita delle tematiche che rivestono la sfera dello studio e del governo delle risorse idriche. Le sempre piu profonde interconnessioni tra risorse idriche, sviluppo economico e benessere sociale, infatti, spronano sia l’Accademia che l’intera comunita tecnico-scientifica nazionale ed internazionale all’identificazione ed alla messa in atto di strategie di gestione innovative ed ottimali: sfide percepite quanto mai necessarie in un contesto ambientale in continua evoluzione, come quello in cui viviamo. La XXXV edizione del Convegno di Idraulica e Costruzioni Idrauliche, pertanto, si e posta come punto d’incontro della comunita tecnico-scientifica italiana per la discussione a tutto tondo di tali problematiche, offrendo un programma scientifico particolarmente ricco e articolato, che ha coperto tutti gli ambiti riconducibili all’Ingegneria delle Acque. L’apertura dei lavori del Convegno si e svolta nella storica cornice della Chiesa di Santa Cristina, uno dei luoghi piu caratteristici e belli della citta ed oggi luogo privilegiato per l’ascolto della musica classica, mentre le attivita di presentazione e discussione scientifica si sono svolte principalmente presso la sede della Scuola di Ingegneria e Architettura dell’Universita di Bologna sita in Via Terracini. Il presente volume digitale ad accesso libero (licenza Creative Commons 4.0) raccoglie le memorie brevi pervenute al Comitato Scientifico di IDRA16 ed accettate per la presentazione al convegno a valle di un processo di revisione tra pari. Il volume articola dette memorie in sette macro-tematiche, che costituiscono i capitoli del volume stesso: I. meccanica dei fluidi; II. ambiente marittimo e costiero; III. criteri, metodi e modelli per l’analisi dei processi idrologici e la gestione delle acque; IV. gestione e tutela dei corpi idrici e degli ecosistemi; V. valutazione e mitigazione del rischio idrologico e idraulico; VI. dinamiche acqua-societa: sviluppo sostenibile e gestione del territorio; VII. monitoraggio, open-data e software libero. Ciascuna macro-tematica raggruppa piu sessioni specialistiche autonome sviluppatesi in parallelo durante le giornate del Convegno, i cui titoli vengono richiamati all’interno del presente volume. La vastita e la diversita delle tematiche affrontate, che ben rappresentano la complessita delle numerose sfide dell’Ingegneria delle Acque, appaiono evidenti dalla consultazione dell’insieme di memorie brevi presentate. La convinta partecipazione della Comunita Scientifica Italiana e dimostrata dalle oltre 350 memorie brevi, distribuite in maniera pressoche uniforme tra le sette macro-tematiche di riferimento. Dette memorie sono sommari estesi di lunghezza variabile redatti in lingua italiana, o inglese. In particolare, la possibilita di stesura in inglese e stata concessa con l’auspicio di portare la visibilita del lavoro presentato ad un livello sovranazionale, grazie alla pubblicazione open access del volume degli Atti del Convegno. Il volume si divide in tre parti: la parte iniziale e dedicata alla presentazione del volume ed all’indice generale dei contributi divisi per macro-tematiche; la parte centrale raccoglie le memorie brevi; la terza parte riporta l’indice analitico degli Autori, che chiude il volume.