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COSTRUZIONI IDRAULICHE E MARITTIME E IDROLOGIA
REGGIO DI CALABRIA
Dati Generali
Periodo di attività
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso fornisce gli strumenti per comprendere i fattori che generano il rischio in aree costiere e fluviali e gli strumenti per dimensionare gli interventi di mitigazione del rischio. Vengono, inoltre, affrontati gli aspetti fondamentali per il dimensionamento delle opere idrauliche fondamentali sia in area costiera che fluviale. Pertanto, il corso sviluppa la capacità di integrare le conoscenze e gestire la complessità delle problematiche connesse alla protezione idraulica del territorio, nonché alla progettazione delle principali opere ingegneristiche in ambiente costiero e fluviale.
Il Corso si pone come obiettivo quello di fare acquisire allo studente: i) la capacità di rielaborare quanto studiato e di applicare nella pratica il sapere acquisito: ciò anche, e soprattutto, in ambiti diversi da quelli nei quali le conoscenze apprese vengono tradizionalmente utilizzate (Conoscenza, Capacità di Comprensione, Conoscenze Applicate); ii) le nozioni necessarie per potere approfondire autonomamente quanto imparato, sia in autonomia ed originalità, sia mediante confronto con i docenti e gli altri allievi, al fine di utilizzare le conoscenze di base come una “piattaforma” di partenza che gli consenta di pervenire a risultati ulteriori contraddistinti da una maturità sempre maggiore e da una autonomia di giudizio sempre più ampia (Autonomia di Giudizio e Capacità di Apprendere); iii) la capacità di veicolare ai propri interlocutori, in modo chiaro e compiuto, le conoscenze acquisite, a conclusione del percorso di formazione sviluppato nell’ambito del corso (Comunicazione).
Prerequisiti
Analisi matematica, Fisica
Metodi didattici
· Aule disciplinari
· Problem solving
· Project Based Learning
· Il metodo scientifico per le STEM
Verifica Apprendimento
La prova d'esame consiste in una prova orale. Essa riguarderà un colloquio in cui verranno analizzati sia gli aspetti teorici sviluppati nel corso che quelli pratici, anche mediante l’analisi di un caso studio individuato dallo studente.
Durante la discussione orale si valuteranno le capacità critiche ed il rigore metodologico raggiunti dallo Studente, nonché i contributi di originalità, con riferimento alle tematiche oggetto del Corso.
La prova orale ha lo scopo di verificare il livello di conoscenza e di comprensione dei contenuti del corso e di valutare l'autonomia di giudizio, la capacità di apprendimento e l'abilità comunicativa. La discussione del caso studio scelto dallo studente ha lo scopo di comprendere il grado dello studente di rielaborare quanto studiato durante il corso e di applicare nella pratica il sapere acquisito, in casi di interesse diversi da quelli sviluppati durante le lezioni.
Il voto finale sarà attribuito secondo il seguente criterio di valutazione:
30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, eccellente proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
28 - 30: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
24 - 27: conoscenza degli argomenti con un buon grado di padronanza, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, buona capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;
20 - 23: conoscenza adeguata degli argomenti ma limitata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, più che sufficiente capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
18 - 19: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, sufficiente capacità interpretativa, sufficiente capacità di applicare le conoscenze di base acquisite;
Insufficiente: non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.
Testi
• PAOLO BOCCOTTI, 1997. “Idraulica Marittima”, Ed. UTET
• PAOLO BOCCOTTI, 2000. “Wave Mechanics for Ocean Engineering”, ELSEVIER
• PAOLO BOCCOTTI, 2014. “Wave Mechanics and wave loads on Marine Structures”, ELSEVIER
• EUROPEAN OVERTOPPING MANUAL - http://www.overtopping-manual.com/manual.htmlalità
• FERRO V. La sistemazione dei bacini idrografici, McGraw Hill.
• BECCIU G. e PAOLETTI A., Fondamenti di Costruzioni Idrauliche, Ambrosiana.
• MURACHELLI A. e RIBONI V., Rischio idraulico e difesa del territorio. Dario Flaccovio
• IPPOLITO G., Appunti di Costruzioni Idrauliche, Liguori Editore.
• LUIGI DA DEPPO, CLAUDIO DATEI, Manuale sulla difesa dalle esondazioni e sulla chiusura delle rotte arginali, Progetto Libreria
Contenuti
INTRODUZIONE AI MOTI ONDOSI IRROTAZIONALI A SUPERFICIE LIBERA: ONDE PERIODICHE e ONDE GENERATE DAL VENTO. CONCETTI FONDAMENTALI SULLE PREVISIONI IN TEMPI LUNGHI IN UNA FISSATA LOCALITA’. NOZIONE DI MAREGGIATA. STATO DI MARE DI PROGETTO PER STRUTTURE MARITTIME
(1.5 CFU)
Moto ondoso irrotazionale. Moti a potenziale, equazione di continuità, teorema di Bernoulli.
Le equazioni differenziali di un moto irrotazionale a superficie libera.
Fenomenologia del moto ondoso. La teoria di Stokes al primo ordine.
Onde tridimensionali che si propagano in campo indisturbato.
Il concetto di “stato di mare”, cenni sula teoria degli stati di mare.
Nozioni fondamentali della teoria degli stati di mare e sulle grandezze che lo caratterizzano.
La funzione HS(t). La probabilità omnidirezionale dell’altezza significativa in un’assegnata località.
La definizione di “mareggiata”. Nozioni fondamentali sulle "mareggiate triangolari equivalenti" e sul periodo di ritorno di una mareggiata avente altezza significativa maggiore di una fissata soglia: R(HS>t).
Introduzione dello stato di mare convenzionale di progetto per la progettazione delle opere di difesa portuale o costiera.
STRUTTURE A MASSI PER LA DIFESA COSTIERA
(1.5 CFU)
Definizione delle "strutture a massi per la difesa costiera", quali opere ingegneristiche realizzate con pietrame, chiamate anche “scogliere artificiali”, che vengono realizzate lungo costa per proteggerla dall'erosione e dalle mareggiate. La loro funzione è dissipare l'energia delle onde, riducendone l'impatto sulla riva, creando una protezione che preserva la spiaggia e le infrastrutture retrostanti.
Tipologie e caratteristiche costruttive di tali strutture.
Criteri di stabilità e di rottura.
Identificazione dei diversi elementi costruttivi e criteri per il loro dimensionamento.
Criteri per il dimensionamento di una berma sul fronte struttura.
Stima del run-up e delle portate di tracimazione (ovetopping) secondo le indicazioni dell’Eurotop Manual.
I SERBATI DI LAMINAZIONE DI REGOLAZIONE DELLE PORTATE. OPERE DI DEVIAZIONE E SMALTIMENTO DELLE ACQUE
(1 CFU)
Serbatoi di laminazione: tipologie costruttive, dislocazione plano-altimetrica in funzione del territorio (ubicazione, tipologia, capacità), manufatti accessori e leggi di efflusso
Regolazione delle portate mediante serbatoi: equazione di bilancio del serbatoio, regolazione delle portate in uscita, regolazione completa, regolazione con sfiori, regolazione con deficit.
Canali scolmatori: Canali artificiali per deviare le acque in eccesso per allontanarle dalle aree critiche.
CASSE DI ESPANSIONE PER LA REGOLAZIONE DELLE PIENE. PROVVEDIMENTI D’EMERGENZA PER LA DIFESA DALLE ESONDAZIONI
(2 CFU)
Scelta della tipologia di cassa in funzione delle caratteristiche del territorio. Criteri di dimensionamento.
Stima del volume di invaso per la riduzione della portata di colmo.
Verifica del funzionamento idraulico della cassa, in funzione della curva di invaso. Svuotamento della cassa.
Analisi delle prestazioni di diverse tipologie di casse.
Provvedimenti d’emergenza per la difesa dalle esondazioni
Informazioni da assumere in previsione di un’esondazione: gestione dei serbatoi, interventi provvisionali sugli argini durante le piene, protezione delle sponde, sfioratori arginali d’emergenza, interventi sui fontanazzi, proposte e provvedimenti per facilitare gli interventi di difesa e di chiusura delle rotte, difesa degli edifici e delle strutture dalle alluvioni
Rotte arginali e loro chiusura: sormonto arginale, provvedimenti d'emergenza per la difesa dalle esondazioni e per la chiusura delle rotte arginali, chiusura delle rotte, provvedimenti definitivi
Altre informazioni
Il docente è disponibile per il ricevimento studenti al termine delle lezioni. E' possibile, in ogni caso, concordare appuntamenti secondo le disponibilità del docente previo invio di email.