DOMENICA MIRAUDA | IDRAULICA FLUVIALE

Il corso riguarda lo studio dei fenomeni idraulici aventi ricadute applicative e tecnologiche nell’ambito dell’ingegneria ambientale. Esso ha l’obiettivo di fornire i fondamenti teorici per lo studio dei processi di trasporto di massa nelle correnti a pelo libero, le nozioni pratiche finalizzate al controllo e al monitoraggio delle correnti fluviali, nonché all’analisi degli interventi di regimazione e sistemazione idraulica. Lo studente deve dimostrare alla fine del corso di conoscere e saper comprendere le problematiche relative:

• all’evoluzione planimetrica, altimetrica e morfologica dei corsi d’acqua naturali;
• agli impatti causati da un incontrollato trasporto solido di fondo e in sospensione;
• agli effetti di interventi e azioni antropiche sui fiumi e sull’ambiente circostante;
• alla propagazione di un’onda di piena nelle aree montane e vallive e all’identificazione delle aree soggette a rischio di inondazione;
• alla valutazione della vulnerabilità di siti destinati ad ospitare opere di ingegneria a forte impatto.

Lo studente deve dimostrare di essere in grado di pianificare e progettare:

• attività di monitoraggio e di controllo dei corsi d'acqua naturali e artificiali;
• opere di difesa e di sistemazione nei corsi d'acqua naturali e artificiali.

Lo studente deve essere in grado di saper valutare in maniera critica ed autonoma i processi:

• cinematici e dinamici che avvengono all’interno delle correnti liquide a superficie libera;
• di diffusione degli inquinanti e di trasporto di sedimenti al fondo e in sospensione;
• di interazione fluido-struttura.

Lo studente deve avere la capacità di spiegare in maniera semplice e con una corretta terminologia scientifica gli argomenti trattati durante il corso ed esporre in modo chiaro e preciso gli elaborati tecnici anche a persone non esperte del settore.

Lo studente deve essere in grado di migliorare le proprie conoscenze e di aggiornarsi continuamente grazie alla consultazione di testi e pubblicazioni scientifici allo scopo di acquisire capacità specifiche per seguire corsi di approfondimento, seminari specialistici e Master nel settore dell’idraulica e idraulica ambientale.

È necessario avere acquisito e assimilato le seguenti conoscenze fornite dai corsi di “Analisi Matematica I e II", di "Fisica I e II" e di "Meccanica dei Fluidi":

• conoscenze di base dell'analisi integrale e differenziale (Analisi Matematica I e II)
• conoscenze dei concetti fondamentali di Fisica I e Fisica II, in particolare quelli relativi a Cinematica, Statica e dinamica dei fluidi;
  
• conoscenze di idraulica inerenti le correnti a pelo libero e in pressione (Meccanica dei Fluidi).

Moto uniforme e permanente gradualmente variato delle correnti a pelo libero

Misura della portata liquida in canali a superficie libera 

Moto vario delle correnti a pelo libero

Trasporto solido

Seminari scientifici

Moto uniforme e permanente gradualmente variato delle correnti a pelo libero (4 ore di lezioni teoriche frontali + 8 ore di esercitazioni).

Definizione delle grandezze caratteristiche. Equazioni del moto e di continuità. Relazioni empiriche. Scale di deflusso. Profili di corrente teorici. Esercitazioni sui profili di corrente.

Misura della portata liquida in canali a superficie libera (6 ore di lezioni teoriche frontali + 14 ore di esercitazione).

Tecniche e metodi per il calcolo della portata. Descrizione degli strumenti di campo per la misura della portata liquida. Esercitazioni in aula utilizzando il laboratorio di realtà virtuale StreamFlow e in campo sui corsi d’acqua naturali.

Moto vario delle correnti a pelo libero (4 ore di lezioni teoriche frontali).

Definizione delle grandezze caratteristiche. Equazioni del moto e di continuità. Propagazione dell’onda di piena attraverso metodi numerici e grafici.

Trasporto solido (8 ore di lezioni teoriche frontali).

Condizione di incipiente movimento, teorie e formule per la stima del trasporto al fondo. Modelli per il calcolo del trasporto in sospensione. Metodi diretti e indiretti per la misura del trasporto solido al fondo e in sospensione. Strumenti diretti e indiretti per la misura del trasporto solido al fondo e in sospensione.

Seminari scientifici (10 ore di lezioni teoriche frontali).

Misure ed opere per contenere gli effetti delle alluvioni e del trasporto solido - Discussione di casi reali.  La disciplina normativa comunitaria e nazionale sulle acque superficiali. Contratti di fiume: opportunità per una sostenibile gestione della risorsa idrica. Realtà Aumentata e Virtuale: Strumenti innovativi a supporto delle applicazioni di ingegneria idraulica. Tecnologie e Metodologie innovative a supporto delle applicazioni dell’ingegneria idraulica. L’uso degli aeromobili a pilotaggio remoto per il monitoraggio della risorsa idrica.

Il corso prevede 54 ore di didattica tra lezioni ed esercitazioni in aula. In particolare, sono previste 32 ore di lezione in aula e 22 ore di esercitazioni.

L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati.

Lo studente consegnerà al docente una breve relazione sulle esercitazioni svolte durante il corso. Tale relazione dovrà essere consegnata al docente durante l'esame.

L’esame consiste in una prova orale su tutti i temi trattati nel corso. La prova ha lo scopo di valutare lo studio della materia, la comprensione degli argomenti trattati e la capacità di collegare e confrontare aspetti diversi sviluppati durante il corso.

Durante il colloquio verranno anche discusse le esercitazioni svolte durante il corso allo scopo di valutare la padronanza dei metodi e degli strumenti utilizzati da parte dello studente.

La valutazione finale consiste in un voto, espresso in trentesimi, che in particolare dipenderà per un 25% dalla valutazione dell’elaborato relativo alle esercitazioni e per la restante parte dall’esito della prova orale sui temi trattati nel corso.

Appunti forniti dal docente.

Argomenti specifici possono essere approfonditi sui seguenti testi:

• D. Citrini, G. Noseda, Idraulica, Casa Editrice Ambrosiana – Milano.
• A. Ghetti, Idraulica, Edizioni Libreria Cortina - Padova.
  
• E. Marchi - A. Rubatta, Meccanica dei Fluidi, UTET- Torino.

All’inizio del corso, dopo aver descritto obiettivi, programma e metodi di verifica, viene raccolto l’elenco degli studenti che intendono seguire il corso in cui sono indicati nome, cognome, matricola ed email. In questo modo il docente può inviare agli studenti tramite e-mail il materiale didattico e documenti utili alla comprensione delle lezioni.

Orario di ricevimento: il mercoledì dalle 10:30 alle 12:30 presso lo studio del docente al V piano della Scuola di Ingegneria.

Oltre all’orario di ricevimento settimanale, il docente è disponibile in ogni momento per un contatto con gli studenti, attraverso la propria e-mail o il proprio cellulare di servizio.

Prove oriali:

16/02/22, 23/02/22, 20/04/22, 15/06/22, 13/07/22, 27/07/22, 21/09/22, 16/11/22

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