Dipartimento di Ingegneria Civile, dell'Energia, dell'Ambiente e dei Materiali - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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Modulo: IDROLOGIA

Corso

Ingegneria Civile e Ambientale per lo sviluppo sostenibile

Curriculum

TRANSPORT INFRASTRUCTURES AND LOGISTICS

Orientamento

Orientamento unico

Anno Accademico

2020/2021

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

ICAR/02

Anno

Secondo anno

Unità temporale

Secondo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative caratterizzanti

Canale unico

Docente

VINCENZO FIAMMA

Obiettivi

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 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 ed i meccanismi di formazione delle piene ed i relativi metodi di stima delle portate di assegnato tempo di ritorno.

Programma

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. 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, condotte con impianti di sollevamento, reti aperte e chiuse.

Correnti a pelo libero (2 cfu)
Classificazione moti a pelo libero. Progetto e verifica di un canale a pelo libero: classificazione, leggi di resistenza, scala di deflusso, energia specifica. Velocità delle onde di superficie. Profili di corrente. Risalto idraulico. 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. 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).
Metodi cinematico e razionale per la stima delle portate di piena di assegnato periodo di ritorno.

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 sollecitazioni: prima dell’interrimento, dopo l’interrimento senza dreni e con dreni.
Verifiche di stabilità: scorrimento, ribaltamento, schiacciamento e sifonamento.

Testi docente

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.

Erogazione tradizionale

Sì

Erogazione a distanza

Sì

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Sì

Valutazione prova orale

Sì

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto

Sì