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

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INGEGNERIA PORTUALE

Corso

Ingegneria Civile

Curriculum

INFRASTRUTTURE E SISTEMI DI TRASPORTO

Orientamento

Orientamento unico

Anno Accademico

2021/2022

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

ICAR/02

Anno

Primo anno

Unità temporale

Secondo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative caratterizzanti

Canale unico

Docente

ALESSANDRA ROMOLO

Obiettivi

Il Corso si prefigge di fornire gli elementi fondamentali per l’inquadramento sui corretti criteri di progettazione e di realizzazione dei porti e delle principali opere portuali, e per un’adeguata predisposizione dei layout sia esterni che interni. Si pone, inoltre, l’obiettivo di fornire i requisiti fondamentali per la pianificazione degli specchi acquei portuali, delle relative infrastrutture e di tutti gli elementi del sistema portuale sia operativo che di interfaccia con il territorio circostante, inteso come nodo di una rete plurimodale di trasporto di merci e passeggeri.
Il Corso si pone come obiettivo quello di fare acquisire allo studente: i) la capacità di rielaborare quanto studiato e di applicare nella pratica il sapere acquisito: ciò anche, e soprattutto, in ambiti diversi da quelli nei quali le conoscenze apprese vengono tradizionalmente utilizzate (Conoscenza, Capacità di Comprensione, Conoscenze Applicate); ii) le nozioni necessarie per potere approfondire autonomamente quanto imparato, sia in autonomia ed originalità, sia mediante confronto con i docenti e gli altri allievi, al fine di utilizzare le conoscenze di base come una “piattaforma” di partenza che gli consenta di pervenire a risultati ulteriori contraddistinti da una maturità sempre maggiore e da una autonomia di giudizio sempre più ampia (Autonomia di Giudizio e Capacità di Apprendere); iii) la capacità di veicolare ai propri interlocutori, in modo chiaro e compiuto, le conoscenze acquisite, a conclusione del percorso di formazione sviluppato nell’ambito del corso (Comunicazione).

Programma

STUDIO METEO CLIMATICO DEL SITO (2 CFU)
Inquadramento geografico del sito, dati di input (onde, vento, correnti, livelli del mare).
Esposizione del paraggio e calcolo dei fetch geografici ed efficaci, analisi del regime dei venti.
Analisi del moto ondoso a largo: i) individuazione del settore di traversia principale e secondario; ii) analisi degli eventi estremi (Modello delle Mareggiate Triangolari Equivalenti e Modello delle Mareggiate Trapezoidali DNV). Concetto di persistenza media sopra la soglia associato all’evento mareggiata
Trasposizione del moto ondoso. Propagazione degli eventi significativi sotto costa in prossimità della zona di interesse per il dimensionamento delle strutture.
Analisi e commento di casi studio.

I PORTI, LAYOUT ESTERNI, OPERE PORTUALI ESTERNE (2 CFU)
Il Porto: definizioni e caratterizzazione. Classificazione dei porti in base alla normativa di riferimento.
Sistema Portuale: canale di accesso, imboccatura, bacino di evoluzione, nave di progetto, specchi acquei. Criteri di dimensionamento sulla base delle Raccomandazioni Internazionali PIANC.
Tipologie dei Porti: ubicazione e categorie.
Criteri per la dislocazione delle opere di difesa portuale (“layout opere esterne”).
Tipologie opere esterne di difesa: dighe a gettata e dighe a cassoni cellulari. Campi di impiego delle due diverse tipologie costruttive.
Dighe a gettata: criteri di stabilità e di rottura. Identificazione dei diversi elementi costruttivi. Elementi della mantellata e criteri per il loro dimensionamento. Criteri per il dimensionamento di una berma sul fronte struttura. Stima del run-up e delle portate di tracimazione (ovetopping) secondo le indicazioni dell’Eurotop Manual.
Modalità costruttiva di una diga a gettata: analisi e commento esempio realizzativo.
Dighe a cassoni cellulari: opere a parete verticale, criteri di dimensionamento, classificazione dei carichi prodotti da onde su strutture monolitiche a parete verticale, risultati progetto PROVERBS relativo a carichi di onde non frangenti e frangenti su opere a parete verticale. Schemi di calcolo delle pressioni agenti su un’opera a parete verticale in fase di cresta: i) modelli di Stokes e Saintflou; ii) modello di Goda anche nel caso di onde frangenti. Cenni sui risultati ottenuti in mare su modelli in scala ridotta eseguiti presso il laboratorio NOEL dell’Università Mediterranea, con riferimento al contesto internazionale di interesse.
Considerazioni sulla Progettazione dei Cassoni Cellulari: Norme e Raccomandazioni Italiane ed Estere.
Modalità costruttiva di dighe a cassoni cellulari: bacini di prefabbricazione, analisi e commento di esempi di opere realizzate.
Cenni sui criteri di selezione delle tipologie di opere portuali esterne sulla base di criteri di ottimizzazione dei livelli di sicurezza e della riduzione dei costi secondo quanto proposto da raccomandazioni tecniche PIANC.

LAYOUT INTERNI, OPERE PORTUALI INTERNE, DIFFRAZIONE IN AREA PORTUALE (1 CFU)
Porto interno: specchi liquidi interni (bacini o darsene), opere di accosto e/o ormeggio (banchine, pontili e briccole), calate portuali.
Azioni agenti su opere di accosto sia esterne che interne: sollecitazioni prodotte in fase di ormeggio dalle navi sotto l’azione del vento e delle correnti, criteri per il dimensionamento di bitte e parabordi.
Analisi delle sollecitazioni su banchine a gravità a massi sovrapposti e verifiche di stabilità.
Nozioni fondamentali sull’interazione di onde con opere portuali a parete seminfinite. Stima dei coefficienti di diffrazione in ambito portuale. Abachi e grafici fondamentali nel caso di pure onde di vento e geometrie semplificate della dislocazione dei moli.
Analisi operatività portuale in relazione ad aventi meteoclimatici: accessibilità imboccatura e operatività banchina. Analisi della probabilità di frangimento all’imboccatura, calcolo moto ondoso residuo all’interno del porto e valutazione operatività media annua in relazione alle condizioni limite di operatività.
Analisi e commento di casi studio.

PIANIFICAZIONE PORTUALE (1 CFU)
Analisi delle linee guida per la redazione dei Piani Regolatori Portuali Italiani.
Analisi e commento di alcuni PRP: caso di un Porto di rilevanza internazionale e di un Porto di rilevanza nazionale.
Aspetti energetici in ambito portuale. Linee Guida per la redazione dei Documenti di Pianificazione Energetico Ambientale dei Sistemi Portuali. Cenni fondamentali su opere e sistemi integrati in ambito portuale per la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili.
I porti turistici: criteri di realizzazione ed esempio esecutivo. Raccomandazioni tecniche per la progettazione dei porti turistici emanate dalla sezione italiana AIPCN – PIANC. Cenni sullo strumento del Project Financing.

Testi docente

• Paolo Boccotti, 1997. “Idraulica Marittima”, Ed. UTET
• Paolo Boccotti, 2000. “Wave Mechanics for Ocean Engineering”, ELSEVIER
• Paolo Boccotti, 2014. “Wave Mechanics and wave loads on Marine Structures”, ELSEVIER
• Giuseppe Matteotti, 2004. “Lineamenti di Costruzioni Marittime”, Ed. SGEditoriali Padova
• Raccomandazioni tecniche emanate dall’Associazione Internazionale AIPCN-PIANC
• European Overtopping Manual - http://www.overtopping-manual.com/manual.htmlalità

Erogazione tradizionale

Sì

Erogazione a distanza

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Valutazione prova orale

Sì

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto

Valutazione tirocinio

Valutazione in itinere

Prova pratica