 |
Stefano ORLANDINI
Professore Ordinario
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"
|
Insegnamento: Idraulica e Costruzioni Idrauliche
Ingegneria civile e ambientale (Offerta formativa 2020)
Obiettivi formativi
L'insegnamento si propone di introdurre i principi idraulici e idrologici che consentono di caratterizzare e risolvere i problemi della prevenzione e della mitigazione del rischio alluvionale.
Prerequisiti
Idraulica e Costruzioni Idrauliche.
Programma del corso
Processi idrologici fondamentali. Evaporazione. Precipitazione. Misura e rappresentazione dei campi di precipitazione. Stato dell'acqua nel suolo. Curve di ritenzione. Equazione di continuità. Equazione di Darcy. Equazione di Richards. Infiltrazione ed exfiltrazione. Generazione del deflusso superficiale e sotterraneo. Meccanismi di saturazione dall'alto e dal basso. Precipitazioni efficaci. Metodi di Horton, Philip e CN.
Coefficiente di deflusso. Metodo dell'indice φ. Propagazione delle acque superficiali. Modelli lineari e stazionari. Idrogramma unitario istantaneo. Metodo della corrivazione. Curva tempo-area. Tempo di corrivazione. Metodo dell'invaso lineare. Metodo di Nash. Calcolo dei parametri dei modelli lineari e stazionari. Moto vario gradualmente e rapidamente variato. Schema dell'onda dinamica, dell'onda diffusiva e dell'onda cinematica. Metodo Muskingum. Metodo Muskingum-Cunge. Variabili casuali. Distribuzioni di probabilità di Bernoulli, binomiale, geometrica, normale, lognormale, e di Gumbel. Test di adattamento di Pearson-Pizzetti (test χ2). Periodo di ritorno. Curve di probabilità pluviometrica. Fattore di riduzione areale. Valutazione delle portate di piena. Pericolo idrologico. Rischio idraulico. Eventi critici. Provvedimento strutturali e non strutturali per il controllo dei fenomeni di piena. Sistemazione dei corsi d'acqua. Briglie. Soglie. Difese di sponda. Arginature. Opere di sbarramento dei corsi d'acqua. Meccanismo di laminazione. Modelli di preannuncio degli eventi di piena. Protezione civile.
Metodi didattici
Contenuti teorici ed esercizi spiega attraverso l'uso della lavagna.
Testi di riferimento
Bras, R. L., Hydrology, An Introduction to Hydrologic Science, Addison-Wesley, Boston, USA, 1990.Chow, V. T. Open-channel Hydraulics, McGraw-Hill, New York, USA, 1959.Chow, V. T., D. R. Maidment, e L. W. Mays, Applied Hydrology, McGraw-Hill, New York, USA, 1988.
Verifica dell'apprendimento
L’esame prevede una prova orale. Durante la prova orale, lo studente deve dimostrare di aver assimilato i contenuti teorici del corso e di saper risolvere numericamente le esercitazioni assegnate durante il corso.
Risultati attesi
I risultati di apprendimento che il corso intende far raggiungere agli studenti sono:
- Conoscenza dei diversi metodi utilizzati per caratterizzare i processi idrologici fondamentali.
- Capacità di sviluppare e applicare con senso critico i modelli deterministici, statistici e stocastici utilizzati per la descrizione dei processi idrologici.
- Capacità di svolgere analisi idrologiche e idrauliche per la gestione delle risorse idriche e la difesa dalle piene temibili.