Costruzioni idrauliche
Docente
Crediti
12 CFU
Obiettivi formativi specifici
Acquisire le conoscenze teoriche e pratiche necessarie per la progettazione e la verifica delle opere e dei manufatti per l'utilizzo e lo smaltimento delle acque ai fini della protezione idraulica del territorio, con particolare riferimento, da un lato, ai sistemi di adduzione e distribuzione dell'acqua potabile e, dall'altro, alle reti fognarie e ai sistemi di drenaggio urbano.
Fornire le conoscenze teoriche e pratiche necessarie per la progettazione e la verifica delle opere e dei manufatti finalizzati all’utilizzazione e alla difesa dalle acque: impianti idroelettrici; sistemi di irrigazione; sistemazione delle reti idrografiche naturali (corsi d’acqua di montagna); reti di bonifica. Fornire i principi base e i criteri per la gestione e l'ottimizzazione delle risorse idriche e dei sistemi idraulici.
Competenze acquisite
- Nozioni fondamentali di idrologia e di idrologia statistica, in particolare la statistica degli estremi.
- Determinazione delle curve di possibilità pluviometrica di dato tempo di ritorno.
- Stima delle portate di progetto mediante modelli di trasformazione afflussi-deflussi.
- Smaltimento dei deflussi e sistemi per il contenimento delle piene. Serbatoi di laminazione.
- Sistemi di drenaggio urbano. Dimensionamento e verifica delle reti fognarie.
- Sistemi di acquedotto. Dimensionamento, verifica e modellazione delle condotte di adduzione e delle reti di distribuzione.
- Impianti idroelettrici: fondamenti. Opere di presa, di adduzione, di produzione; serbatoi per uso idroelettrico.
- Sistemi di bonifica. Dimensionamento e verifica di una rete di bonifica.
- L'irrigazione dei terreni agricoli: fondamenti. Sistemi di irrigazione.
- Sistemazione dei corsi d'acqua. Dimensionamento delle briglie: calcolo idraulico e verifica statica
- Opere di derivazione e di regolazione fluviale. Dighe e traverse.
- Nozioni introduttive relative alla gestione delle risorse idriche. Ottimizzazione dei sistemi idraulici.
Programma
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Processi idrologici. |
Il ciclo idrologico. Le precipitazioni. I bacini idrografici. Afflussi meteorici e deflussi; le perdite idrologiche. La raccolta dei dati idrometeorologici. |
4 ore |
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Idrologia statistica. |
Inferenza statistica. Il tempo di ritorno e il rischio idrologico. Analisi statistica delle piene ed elaborazione dei dati pluviometrici. |
8 ore |
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Idrografia e idrologia fluviale. |
Caratteristiche dei bacini e dei corsi d’acqua. Regime dei deflussi e scala delle portate; curve caratteristiche dei corsi d’acqua. |
6 ore |
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Modelli di trasformazione afflussi-deflussi. |
Classificazione. Modelli lineari e stazionari. L'idrogramma unitario. Modelli afflussi-deflussi frequentemente usati in idrologia. La determinazione dell'evento critico. |
10 ore |
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Sistemi di drenaggio urbano. |
Reti separate e sistemi unitari. Manufatti ordinari e particolari. Dimensionamento dei collettori con il metodo cinematico e con quello dell'invaso. Modellistica e problematiche gestionali delle reti di fognatura. |
14 ore |
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Acquedotti. |
Dotazioni idriche. Opere di adduzione e di distribuzione. Serbatoi di compenso e di riserva. Verifica di una rete. Modellistica e problematiche gestionali delle reti. Cenni ai problemi di ricerca perdite e affidabilità. |
12 ore |
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Impianti idroelettrici |
Elementi caratteristici di un impianto idroelettrico. Opere di presa e di derivazione, di adduzione, di produzione e di restituzione. |
12 ore |
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Bonifiche idrauliche |
Sistemi di bonifica. Reti di bonifica; impianti idrovori. Dimensionamento, verifica e modellazione di una rete di bonifica. |
8 ore |
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Irrigazioni |
Elementi caratteristici del suolo e contenuti idrici. Fabbisogni idrici delle coltivazioni. Sistemi per la somministrazione dell’acqua irrigua. |
4 ore |
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Sistemazioni dei corsi d'acqua |
Trasporto solido fluviale. La sistemazione dei torrenti: briglie e soglie, difese di sponda e pennelli. Dimensionamento, calcolo idraulico e verifica preliminare di stabilità di una briglia. |
12 ore |
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Opere di regolazione fluviale e di derivazione |
Opere di sbarramento: dighe e traverse. Tipologie costruttive ed elementi di calcolo degli invasi di laminazione. |
8 ore |
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Gestione risorse idriche e ottimizzazione. |
Introduzione alla gestione delle risorse idriche. Principi di ricerca operativa e ottimizzazione. Programmazione lineare. Ottimizzazione dei sistemi idraulici. |
10 ore |
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Laboratorio PC |
Introduzione al software HEC-RAS. Introduzione al software EPANET. Introduzione al software EPA-SWMM. |
12 ore |
Bibliografia
- Appunti delle lezioni, reperibili presso la copisteria TOP SHOP di Udine (via Cotonificio).
- Becciu & Paoletti, Fondamenti di Costruzioni Idrauliche, UTET, 2010.
- Chow et al., Applied Hydrology, Mc Graw Hill, 1988.
- Da Deppo, L., Datei, C. e P. Salandin, Sistemazione dei Corsi d'acqua, Ed. Progetto, Padova, 2011.
- Da Deppo, L., Datei, C. e P. Salandin, Fognature, Ed. Cortina, Padova, 2000.
- Da Deppo, L., Datei, C., Fiorotto, V. e P. Salandin, Acquedotti, Ed. Cortina, Padova, 2000.
Modalità d'esame
Esercitazioni scritte e Prova orale