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Stefano ORLANDINI
Professore Ordinario
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"
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Insegnamento: Water Resources Engineering
Ingegneria Civile e Ambientale (Offerta formativa 2020)
Obiettivi formativi
L'insegnamento si propone di introdurre i principi idraulici ed idrologici comunemente impiegati nella progettazione, nella verifica e nella gestione delle costruzioni idrauliche finalizzate all'utilizzo delle risorse idriche ed alla protezione idraulica del territorio.
Prerequisiti
Analisi Matematica I (richiesta) e II (consigliata).
Programma del corso
Proprietà fisiche dei fluidi. Equazioni fondamentali della meccanica dei fluidi. Idrostatica. Legge di Stevin. Legge di Pascal. Spinte contro superficie piane e gobbe. Dinamica dei fluidi ideali. Equazione di Bernoulli. Dinamica dei fluidi reali. Perdite di carico localizzate e distribuite. Moto turbolento. Urti di getti. Correnti idriche nelle condotte in pressione. Moto uniforme. Leggi di resistenza. Moto permanente. Sifone rovescio. Proprietà idrauliche dei canali. Condizioni critiche. Moto uniforme. Leggi di resistenza. Scale di deflusso. Pendenza critica. Moto permanente gradualmente e rapidamente variato. Profili di corrente. Risalto idraulico. Sezioni di controllo. Soglia di fondo. Stramazzi. Restringimento dell'alveo. Dinamica dei fluidi nei mezzi porosi. Acquedotti. Criteri di progettazione dei sistemi di distribuzione idrica. Fabbisogni. Fonti di approvvigionamento. Opere di presa. Reti di adduttrici a gravità. Dimensionamento idraulico dei serbatoi. Verifica idraulica delle reti di distribuzione. Sistemi di pompaggio con autoclave. Fognature. Criteri di progettazione dei sistemi di drenaggio urbano. Calcolo delle portate prodotte dagli scarichi civili e industriali. Valutazione delle piogge di progetto. Calcolo delle portate prodotte dalle acque meteoriche. Evento critico. Dimensionamento idraulico delle condotte. Dimensionamento idraulico delle opere: scaricatori di piena, vasche di prima pioggia, vasche di laminazione, stazioni di sollevamento. Comprensori di bonifica e di irrigazione. Opere di sbarramento dei corsi d'acqua. Scaricatori superficiali. Scaricatori di fondo. Vasche di dissipazione. Reti di flusso.
Metodi didattici
Contenuti teorici ed esercizi spiega attraverso l'uso della lavagna.
Testi di riferimento
Alfonsi, G., e E. Orsi, Problemi di Idraulica e Meccanica dei Fluidi, CEA, Milano, 2005.
Becciu, G., e A. Paoletti, Fondamenti di Costruzioni Idrauliche, UTET Scienze Tecniche, Torino, 2010.
Chow, V. T., Open‐channel Hydraulics, McGraw‐Hill, New York, USA, 1959.
Citrini, D., e G. Noseda, Idraulica, CEA, Milano, 1987.
Ippolito, G., Appunti di Costruzioni Idrauliche, Liguori Editore, 1977.
Marchi, E., e A. Rubatta, Meccanica dei Fluidi: Principi ed Applicazioni Idrauliche, UTET, Torino, 1981.
Mays, L. W., Water Resources Engineering, Wiley, Hoboken, USA, 2010.
Verifica dell'apprendimento
L’esame prevede una prova scritta e una prova orale. Nella prova scritta è richiesta la soluzione numerica di un problema con la calcolatrice. Sono disponibili esempi alla pagina web www.idrologia.unimore.it/orlandini/download.html. La prova orale prevede la discussione della prova scritta e la conoscenza dei contenuti teorici del 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 idraulici fondamentali.
- Capacità di sviluppare e applicare con senso critico i modelli utilizzati per la descrizione dei processi idraulici.