IDRAULICA E IDROLOGIA

Generalità sui fluidi e analisi dimensionale (1 cfu)

Unità di misura e grandezze fondamentali e derivate. Tensioni in un fluido: teorema del tetraedro di Cauchy e suoi corollari. Proprietà dei fluidi: comprimibilità, densità, espansione termica, tensione superficiale, viscosità, evaporazione, ebollizione, tensione di vapore, cavitazione. Classificazione dei fluidi. Principio dell’omogeneità dimensionale. Equazioni classiche. Teorema Pi greco. Numeri tipici dell’Idraulica. Modellistica fisica ed analisi dimensionale. Similitudine e autosimilitudine.

Statica dei fluidi (1 cfu)

Equazione indefinita. Equazione globale. Legge di Stevino. Pressione: legge, distribuzione e strumenti di misura. Spinta su superfici piane e curve e formula di Mariotte. Galleggiamento.

Cinematica dei fluidi (1 cfu)

Regimi di moto: laminare, turbolento, transitorio. Velocità ed accelerazione: approcci euleriano e lagrangiano. Campo di moto: traiettoria, linea di corrente, linea di fumo. Tipi di moto: uniforme, permanente, piano, vario, rotazionale, irrotazionale. Deformazioni: traslazione, rotazione rigida, deformazione lineare, deformazione angolare. Equazione indefinita di continuità. Equazione globale di continuità.

Dinamica dei fluidi (1 cfu)

Equazione indefinita del moto. Legge di viscosità di Stokes. Equazioni di Eulero e di Navier Stokes. Equazione globale dell’equilibrio dinamico. Teorema di Bernoulli: significati energetico e geometrico, applicazioni ed estensioni. Processi di efflusso. Pompe e turbine.

Correnti in pressione (2 cfu)

Azione di trascinamento di una corrente. Indice di resistenza. Scabrezza: pareti idraulicamente lisce e scabre. Esperimento di Reynolds. Moto laminare: generalità ed indice di resistenza. Moto turbolento: grandezze caratteristiche, distribuzioni di velocità e leggi di resistenza. Progetto e verifica di una condotta: formule pratiche, perdite di carico localizzate, possibili tracciati altimetrici e problematiche delle lunghe condotte.

Metodo di Marzolo per il dimensionamento delle condotte con il criterio di economia. Condotte in serie ed in parallelo. Condotte con diametro costante con erogazione uniforme lungo il percorso. Condotte con impianti di sollevamento. Tipologie e classificazione delle pompe. Criteri di scelta, campi di impiego e caratteristiche di funzionamento. Reti aperte: problemi di progetto e di verifica. Reti chiuse: modalità di progettazione e verifica con il metodo di Cross.

Correnti a pelo libero (2 cfu)

Correnti a pelo libero nei corsi d’acqua naturali e nei canali artificiali. Classificazione moti a pelo libero. Esempio di una corrente decelerata ed accelerata. Progetto e verifica di un canale a pelo libero: classificazione, leggi di resistenza, scala di deflusso, energia specifica della corrente a portata costante. Velocità delle onde di superficie. Alveo a debole pendenza, in stato critico ed a forte pendenza. Profili di corrente in alveo a forte pendenza, pendenza critica, debole pendenza, orizzontale ed in contropendenza. Passaggio da corrente lenta a veloce e viceversa. Risalto idraulico: individuazione e lunghezza. Dimensionamento vasca di dissipazione.

Moti di filtrazione (1 cfu)

Utilizzazione delle acque sotterranee tramite pozzi. Pozzi: tipologie, livello statico e dinamico, curva caratteristica. Gallerie filtranti. Pozzi scavati in falda freatica ed artesiana. Stima della portata di emungimento.

Bacino idrografico e precipitazione (1 cfu)

Tracciamento dello spartiacque superficiale e valutazione delle caratteristiche plano altimetriche e del rilievo.

Gerarchizzazione con i metodi di Horton e di Shreve e proprietà lineari. Stima del trasporto solido fluviale. Formazione, classificazione e misura delle precipitazioni. Catalogazione negli Annali Idrologici.

Formazione delle piene (1 cfu)

Leggi statistiche della precipitazione: Gumbel, log-normale, Frechet, Weibull e T.C.E.V. Relazione tra altezza di pioggia, durata e area e curve di possibilità pluviometrica (CCP). Bilancio idrologico, pioggia netta e ragguagliata. Intensità costante e variabile (metodo Chicago). Metodi cinematico, razionale e di Nash per la stima delle portate di piena di assegnato tempo di ritorno. Strumenti di misura della portata.

Dimensionamento briglia a gravità (1 cfu)

Calcolo di pendenza di compenso e scavo a valle. Dimensionamento gaveta. Criteri di scelta delle dimensioni della briglia. Analisi delle sollecitazioni: prima dell’interrimento, dopo l’interrimento senza dreni e con dreni.

Verifiche di stabilità: scorrimento, ribaltamento, schiacciamento e sifonamento. Calcolo del numero di briglie e relativa distanza.

Ultimo aggiornamento: 19-09-2023

MOSSA M. e PETRILLO A.F., Idraulica, Casa Editrice Ambrosiana.

CITRINI D. e NOSEDA G., Idraulica, Casa Editrice Ambrosiana.

ALFONSI G., ORSI E., Problemi di idraulica e meccanica dei fluidi, Casa Editrice Ambrosiana.

MOISELLO U., Idrologia Tecnica, Libreria Cortina.

MAIONE U., Le piene fluviali, La Goliardica Pavese.

FERRO V., La sistemazione dei bacini idrografici, McGraw-Hill.

USAI E., Manuale di Idrologia per la progettazione, Hoepli.

CETRARO F., Idrogeologia e opere di difesa idraulica, EPC Libri.

BECCIU G. e PAOLETTI A., Esercitazioni di Costruzioni Idrauliche, Ambrosiana.

Ultimo aggiornamento: 19-09-2023

Componente: IDRAULICA

Il corso fornisce gli strumenti per comprendere le leggi che governano statica, cinematica e dinamica dei fluidi e gli strumenti per dimensionare condotte in pressione ed a pelo libero. Pertanto, il corso sviluppa l’autonomia di giudizio necessaria ad affrontare e risolvere problematiche idrauliche frequenti nella pratica professionale e sviluppa le abilità comunicative necessarie per interagire con professionisti e specialisti del settore idraulico. Inoltre, affina le capacità di apprendimento necessarie sia per intraprendere studi successivi specialistici che per approfondire la materia in maniera autonoma.

Nella prima parte del corso vengono descritte le proprietà dei fluidi (comprimibilità, densità, tensione superficiale, viscosità, tensione di vapore etc.). Vengono inoltre descritte le leggi che governano statica (equazioni indefinita e globale, legge di Stevino), cinematica (tipologie e regimi di moto, equazioni indefinita e globale di continuità) e dinamica dei fluidi (equazione indefinita del moto, equazioni di Navier-Stokes e di Eulero, equazione globale dell’equilibrio dinamico, teorema di Bernoulli). Nella seconda parte vengono descritte le leggi che governano le correnti in pressione (tipologie di moto, progetto e verifica di condotte, impianti di sollevamento, reti aperte e chiuse) ed a pelo libero (tipologie di moto, profili di corrente e dimensionamento di una vasca di dissipazione).

Componente: IDROLOGIA

Il corso fornisce gli strumenti per comprendere le leggi che governano i meccanismi di formazione delle precipitazioni e delle piene fluviali e gli strumenti per dimensionare le briglie. Pertanto, il corso sviluppa l’autonomia di giudizio necessaria ad affrontare e risolvere problematiche idrologiche frequenti nella pratica professionale e sviluppa le abilità comunicative necessarie per interagire con professionisti e specialisti del settore idrologico. Inoltre, affina le capacità di apprendimento necessarie sia per intraprendere studi successivi specialistici che per approfondire la materia in maniera autonoma.

Nel corso vengono descritte le grandezze caratteristiche di un bacino idrografico, i meccanismi di formazione delle precipitazioni e le relative analisi statistiche, i meccanismi di formazione delle piene ed i relativi metodi di stima delle portate di assegnato tempo di ritorno ed il dimensionamento e la verifica di una briglia a gravità.

Ultimo aggiornamento: 19-09-2023

Analisi Matematica II, Fisica 

Ultimo aggiornamento: 19-09-2023

Lezioni (ore/anno in aula): 80

Esercitazioni (ore/anno in aula): 12

Attività pratiche (ore/anno in aula): 4 

Ultimo aggiornamento: 19-09-2023

Prova scritta

Prova orale

Valutazione progetto

La prova d’esame consiste in una prova scritta per ciascun modulo ed una prova orale. La prova scritta di Idraulica consisterà nella risoluzione di due esercizi numerici, con richiami teorici, da risolvere in un tempo di due ore. La prova scritta di Idrologia consisterà nella risoluzione di due esercizi numerici, con richiami teorici, da risolvere in un tempo di due ore. La prova orale consisterà in un colloquio in cui verranno anche valutate e discusse le esercitazioni sugli argomenti pratici del corso.

La prova scritta ha lo scopo di accertare la capacità dello studente di applicare le conoscenze acquisite durante il corso. La prova orale ha lo scopo di verificare il livello di conoscenza e di comprensione dei contenuti del corso e di valutare l'autonomia di giudizio, la capacità di apprendimento e l'abilità comunicativa.

L’esito dell’esame dipenderà da una media pesata degli esiti delle prove scritta ed orale e della valutazione delle esercitazioni. Il voto finale sarà attribuito secondo il seguente criterio di valutazione:

30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, eccellente proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

28 - 30: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

24 - 27: conoscenza degli argomenti con un buon grado di padronanza, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, buona capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;

20 - 23: conoscenza adeguata degli argomenti ma limitata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, più che sufficiente capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

18 - 19: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, sufficiente capacità interpretativa, sufficiente capacità di applicare le conoscenze di base acquisite;

Insufficiente: non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.

Ultimo aggiornamento: 19-09-2023

Bacino idrografico e precipitazione (1 cfu)

Tracciamento dello spartiacque superficiale e valutazione delle caratteristiche plano altimetriche e del rilievo.

Gerarchizzazione con i metodi di Horton e di Shreve e proprietà lineari. Stima del trasporto solido fluviale. Formazione, classificazione e misura delle precipitazioni. Catalogazione negli Annali Idrologici.

Formazione delle piene (1 cfu)

Leggi statistiche della precipitazione: Gumbel, log-normale, Frechet, Weibull e T.C.E.V. Relazione tra altezza di pioggia, durata e area e curve di possibilità pluviometrica (CCP). Bilancio idrologico, pioggia netta e ragguagliata. Intensità costante e variabile (metodo Chicago). Metodi cinematico, razionale e di Nash per la stima delle portate di piena di assegnato tempo di ritorno. Strumenti di misura della portata.

Dimensionamento briglia a gravità (1 cfu)

Calcolo di pendenza di compenso e scavo a valle. Dimensionamento gaveta. Criteri di scelta delle dimensioni della briglia. Analisi delle sollecitazioni: prima dell’interrimento, dopo l’interrimento senza dreni e con dreni.

Verifiche di stabilità: scorrimento, ribaltamento, schiacciamento e sifonamento. Calcolo del numero di briglie e relativa distanza.

Ultimo aggiornamento: 26-09-2023

MOISELLO U., Idrologia Tecnica, Libreria Cortina.

MAIONE U., Le piene fluviali, La Goliardica Pavese.

FERRO V., La sistemazione dei bacini idrografici, McGraw-Hill.

USAI E., Manuale di Idrologia per la progettazione, Hoepli.

CETRARO F., Idrogeologia e opere di difesa idraulica, EPC Libri.

BECCIU G. e PAOLETTI A., Esercitazioni di Costruzioni Idrauliche, Ambrosiana

Ultimo aggiornamento: 26-09-2023

Il corso fornisce gli strumenti per comprendere le leggi che governano i meccanismi di formazione delle precipitazioni e delle piene fluviali e gli strumenti per dimensionare le briglie. Pertanto, il corso sviluppa l’autonomia di giudizio necessaria ad affrontare e risolvere problematiche idrologiche frequenti nella pratica professionale e sviluppa le abilità comunicative necessarie per interagire con professionisti e specialisti del settore idrologico. Inoltre, affina le capacità di apprendimento necessarie sia per intraprendere studi successivi specialistici che per approfondire la materia in maniera autonoma.

Nel corso vengono descritte le grandezze caratteristiche di un bacino idrografico, i meccanismi di formazione delle precipitazioni e le relative analisi statistiche, i meccanismi di formazione delle piene ed i relativi metodi di stima delle portate di assegnato tempo di ritorno ed il dimensionamento e la verifica di una briglia a gravità.

Ultimo aggiornamento: 26-09-2023

Analisi Matematica II, Fisica 

Ultimo aggiornamento: 26-09-2023

Lezioni (ore/anno in aula): 18

Esercitazioni (ore/anno in aula): 4

Attività pratiche (ore/anno in aula): 2 

Ultimo aggiornamento: 26-09-2023

Prova scritta

Prova orale

Valutazione progetto

La prova scritta di Idrologia consisterà nella risoluzione di due esercizi numerici, con richiami teorici, da risolvere in un tempo di due ore. La prova orale consisterà in un colloquio in cui verranno anche valutate e discusse le esercitazioni sugli argomenti pratici del corso.

La prova scritta ha lo scopo di accertare la capacità dello studente di applicare le conoscenze acquisite durante il corso. La prova orale ha lo scopo di verificare il livello di conoscenza e di comprensione dei contenuti del corso e di valutare l'autonomia di giudizio, la capacità di apprendimento e l'abilità comunicativa.

L’esito dell’esame dipenderà da una media pesata degli esiti delle prove scritta ed orale e della valutazione delle esercitazioni. Il voto finale sarà attribuito secondo il seguente criterio di valutazione:

30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, eccellente proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

28 - 30: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

24 - 27: conoscenza degli argomenti con un buon grado di padronanza, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, buona capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;

20 - 23: conoscenza adeguata degli argomenti ma limitata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, più che sufficiente capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

18 - 19: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, sufficiente capacità interpretativa, sufficiente capacità di applicare le conoscenze di base acquisite;

Insufficiente: non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.

Ultimo aggiornamento: 26-09-2023