Idrologia tecnica
Docente
Crediti
6 CFU
Obiettivi formativi specifici
Il corso si pone gli obiettivi di:
fornire gli elementi e le conoscenze necessarie per l’utilizzo di tecniche di alta specializzazione per l’elaborazione dei dati idrologici;
far apprendere l’utilizzo di alcune avanzate metodologie modellistiche applicate alla protezione idraulica del territorio, alla gestione e al controllo delle risorse idriche su vaste aree territoriali e alla progettazione di grandi opere idrauliche.
Competenze acquisite
Utilizzo di metodi e strumenti idrologici per la progettazione delle opere idrauliche
Metodi e strumenti per il rilevamento idrologico delle risorse idriche
Calcolo di eventi estremi di assegnato tempo di ritorno
Costruzione di modelli analitici e sperimentali di infiltrazione e calcolo delle piogge nette
Costruzione di modelli idrologici di formazione delle onde di piena
Analisi delle serie storiche idrologiche e generazione di serie sintetiche predittive
Costruzione di mappe numeriche idrologiche di alta precisione
Metodi e criteri di gestione sostenibile delle risorse idriche
Ecologia delle acque e calcolo del deflusso minimo vitale dei corsi d’acqua
Programma
Normativa delle acque e piani di bacino: Principali normative comunitarie e nazionali in materia di acque. Compiti, funzioni e struttura organizzativa delle Autorità di Bacino. Piani di bacino idrografico, Piani di assetto idrogeologico del territorio. Piano di tutela delle acque. Piano di gestione delle acque a livello ampio di distretto idrografico. (2 ore)
Metodi e strumenti di rilevamento idrologico delle risorse idriche: Rilevamenti pluviometrici. Rilevamenti idrometrici dei corsi d’acqua. Misure di portata. Rilevamenti piezometrici .delle falde, Strumentazione tradizionale ed evoluzione tecnologica dei metodi e sistemi di misura. Impiego del radar meteorologico per la previsione in tempo reale delle emergenze alluvionali. Misure del trasporto solido e dei parametri idrodinamici delle falde acquifere. (8 ore)
Annali Idrologici ed esplorazione di banche dati regionali: Istituzione del Servizio Idrografico nazionale. Tipologia dei dati pubblicati negli Annali Idrologici. Trasferimento delle competenze alle regioni. Struttura delle banche di dati idrologici regionali. (2 ore)
Esercitazione: Lettura ed analisi di pluviogrammi. Estrazione di dati idrologici dagli Annali Idrologici e dalla banca dati pubblicata sul sito Web della Regione Friuli Venezia Giulia. (2 ore)
Calcolo di eventi idrologici estremi: Distribuzioni di probabilità più usate in idrologia. Stima dei parametri della distribuzione dei valori estremi di Gumbel. Costruzione di curve pluviometriche caratteristiche di assegnato tempo di ritorno. Test del chi-quadro per la verifica di coerenza stocastica. (4 ore)
Esercitazione: Determinazione della curva caratteristica di precipitazione attesa in una stazione pluviometrica. (2 ore)
Modelli di infiltrazione: metodi analitici e sperimentali: Processi di infiltrazione dell’acqua nel suolo. Equazioni di Richard e Geen-Ampt. Schemi di calcolo numerico. Metodo sperimentale del Curve Number per il calcolo della pioggia netta di ruscellamento. (4 ore)
Modelli di formazione delle onde di piena: Meccanismi di formazione delle onde di piena. Evoluzione storica dei metodi di calcolo. Teoria dell’Idrogramma Unitario Geomorfologico (GIUH) e Geomorfoclimatico (IUH-GMC). Calcolo delle altezze e dei tempi di picco dell’Idrogramma Unitario per le diverse intensità di precipitazione. (8 ore)
Analisi di serie storiche e generazione di serie sintetiche: Caratteri stocastici delle serie storiche idrologiche. Modelli autoregressivi, a media mobile e misti. Modelli di serie idrologiche non stazionarie. Generazione di serie sintetiche predittive. (4 ore)
Esercitazione: Analisi stocastica di una grandezza idrologica e generazione di una serie sintetica. (2 ore)
Costruzione automatica di mappe tematiche idrologiche: Ipotesi di stazionarietà e di ergodicità delle grandezze di campo in idrologia. La matrice del Kriging e sue proprietà. Variogrammi teorici e sperimentali. Ottimizzazione dei modelli di ricostruzione spaziale di grandezze idrologiche. (6 ore)
Esercitazione: Costruzione di variogrammi sperimentali di variabili idrologiche e generazione automatica di mappe numeriche. (2 ore)
Gestione sostenibile delle risorse idriche: Risparmio idrico e utilizzo sostenibile delle risorse idriche negli insediamenti urbanizzati, in agricoltura e nell’industria. Progettazione di sistemi di drenaggio urbano sostenibili. Progettazione di vasche volano e di bacini di infiltrazione in falda. (6 ore)
Ecologia delle acque e deflusso minimo vitale dei corsi d’acqua: Principi di ecologia delle acque, Mantenimento delle specie animali e vegetali. Calcolo della portata di rilascio a valle delle derivazioni idriche e progettazione delle scale di passaggio per i pesci. (4 ore)
Bibliografia
-Materiale didattico predisposto dal docente
-Chow V.T., Maidment D.R. e Mays L.W., Applied Hydrology, Mc Grow-Hill
-Greppi M., Idrologia: il ciclo dell’acqua e I suoi effetti, Hoepli
-Eagleson P.S., Dynamics Hydrology, Mc Grow-Hill
-Todd D.K., Ground Water Hydrology, John Wiley and Sons
-Verri G, et al., Mappatura automatica delle risorse idriche regionali, Regione Friuli Venezia Giulia
Modalità d'esame
Prova orale