COASTAL ENGINEERING
Anno accademico 2017/2018 - 2° anno - Curriculum Ingegneria delle acqueCrediti: 6
SSD: ICAR/01 - IDRAULICA
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 92 di studio individuale, 28 di lezione frontale, 30 di esercitazione
Semestre: 1°
Obiettivi formativi
Fornire conoscenze relative alla teoria lineare del moto ondoso, alla propagazione delle onde dal largo alla riva, ai principali metodi di previsione a breve e a lungo termine del moto ondoso, alla morfodinamica costiera, alle opere di difesa costiera e portuali. Alla fine del corso, anche grazie allo svolgimento di una serie di esercitazioni mirate, gli allievi acquisiranno gli elementi di base per la redazione di studi idraulico-marittimi e della dinamica costiera propedeutici alla progettazione di opere marittime.
Prerequisiti richiesti
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Frequenza lezioni
La frequenza alle lezioni è fortemente consigliata in quanto coerente con il modello formativo proposto che mira a favorire l'apprendimento graduale, la partecipazione attiva dello studente in classe, il dialogo fra docenti e studenti. .
Contenuti del corso
- INTRODUZIONE
- L’IDROSFERA – Caratterizzazione dell'idrosfera - Il livello medio del mare - Le maree e le correnti - Generazione e misura del moto ondoso.
- FONTI DI INFORMAZIONE – Il servizio Idrografico e Mareografico Nazionale - Le carte nautiche e l’Atlante delle spiagge - Il rilievo dei fondali.
- LE ONDE DI GRAVITÀ REGOLARI Formulazione del problema bidimensionale - Determinazione del campo di moto nell'ipotesi di ampiezza infinitesima - Proprietà ingegneristiche delle onde lineari.
- PROPAGAZIONE DEL MOTO ONDOSO SU FONDALI GRADUALMENTE VARIABILI Generalità - Il fenomeno di shoaling - Il fenomeno di frangimento - La rifrazione - La diffrazione.
- RIFLESSIONE Schematizzazione e formulazione del problema - Diagramma delle pressioni e approssimazione di Saintflou - Coefficiente di riflessione - Riflessione su cassoni cellulari con camera assorbente - Riflessione su banchine su pali con scogliera sottostante - Misura del coefficiente di riflessione.
- CENNI DI METEOROLOGIA E CLIMA MARINO PER LA PREVISIONE DEL MOTO ONDOSO Generazione e caratterizzazione dei venti - Vento geostrofico - Stima del vento sulla superficie del mare per la previsione del moto ondoso - Reperimento dati anemometrici - Fetch geografico e fetch efficace.
- LE ONDE DI MARE Le onde irregolari e il concetto di stato di mare - Cenni sulle distribuzioni di probabilità - Distribuzioni di probabilità degli spostamenti verticali - Descrizione sintetica degli stati di mare - Il modello SMB per la previsione “a breve termine” - I dati disponibili - Trasposizione geografica di dati ondametrici - Il concetto di mareggiata - Analisi di eventi estremi per la previsione “a lungo termine”.
- MORFOLOGIA COSTIERA - Caratteristiche dei sedimenti costieri - Classificazione delle spiagge - Possibili profili di spiaggia - Possibili andamenti planimetrici di spiaggia.
- RICHIAMI DI MECCANICA DEL TRASPORTO SOLIDO - Azioni del campo di moto sulla dinamica dei sedimenti - Forme di fondo e resistenze aggiuntive - Il trasporto in ambito costiero.
- EROSIONE E ACCRESCIMENTO - Descrizione del paraggio e individuazione dell’unità fisiografica - Budget dei sedimenti - Erosione per variazione del livello del mare - Cause antropiche di erosione/accrescimento - L’evoluzione della linea di costa.
- INTERVENTI DI PROTEZIONE DELLA COSTA IN EROSIONE - Interventi strutturali per bloccare l’erosione - Interventi strutturali per contenere l’erosione – Ripascimento - Soluzioni miste - Naturalizzazione e stabilizzazione delle dune.
- LINEE GUIDA SUGLI INTERVENTI DI DIFESA DEI LITORALI - Dati e rilievi necessari - Indicazioni per la scelta della tipologia di un intervento.
- TIPOLOGIE PORTUALI E DI OPERE DI DIFESA PORTUALE - Il piano regolatore del porto - I porti marittimi - I porti turistici - Possibili lay-out portuali - Le opere esterne - Le opere interne - Le opere speciali e di arredamento - Struttura di un’opera a scogliera - Struttura di un’opera a parete verticale.
Testi di riferimento
- E. Foti, “Note di Idraulica Marittima e Ingegneria Costiera”, DICA. 2006
- U. Tomasicchio, R. Tomasicchio, “Manuale di Ingegneria portuale e costiera”. HOEPLI, 2011.
- P. Boccotti. “Idraulica marittima”. UTET, 1997.
Programmazione del corso
| * | Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|---|
| 1 | * | Teoria delle onde lineari | 1 |
| 2 | * | Propagazione del moto ondoso su fondali gradualmente variabili | 1 |
| 3 | * | Riflessione del moto ondoso | 1 |
| 4 | * | Cenni di meteorologia e clima marino per la previsione del moto ondoso | 1,3 |
| 5 | * | Generazione e misura del moto ondoso | 1,3 |
| 6 | * | Le onde di mare | 1,3 |
| 7 | * | Idrodinamica e morfologia costiera | 1 |
| 8 | * | Interventi di protezione della costa | 1,2 |
| 9 | * | Tipologie portuali e di opere di difesa portuale | 1,2 |
| 10 | * | Proporzionamento idraulico e strutturale di un’opera a scogliera | 1,2 |
N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame.
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Oral examination/Orale
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Linear wave theory/Teoria lineare del moto ondoso
Dispertion relationship/Legge di dispersione lineare
Wave refraction/Rifrazione del moto ondoso
Shoaling and breaking/Shoaling e Frangimento delle onde
Wave reflection/Riflessione
One-line model of shoreline evolution/Modelli ad una linea per la evoluzione della linea di costa
Hydraulic and stability design of a rubble mound breakwater /Dimensionamento idraulico e strutturale di una diga a gettata
Beach nourishment/Stabilità di un ripascimento libero
Methods for wave hidcasting/Previsione del moto ondoso a breve termine
Statistical analysis of extreme events /Previsione del moto ondoso a lungo termine