IDRAULICA DEI SISTEMI NATURALI
Anno accademico 2023/2024 - Docente: Vincenza Cinzia SANTORORisultati di apprendimento attesi
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Prerequisiti richiesti
Frequenza lezioni
Contenuti del corso
Nel seguito è riportato un elenco dei principali argomenti trattati all'interno del corso.
Il sistema fluviale. Moto uniforme, permanente e vario a superficie libera. Moto incipiente dei sedimenti e trasporto solido. La resistenza al moto negli alvei a fondo mobile. Il sistema acqua sedimenti: evoluzione di un corso d’acqua. Colate detritiche e fangose. Il moto ondoso regolare. Trasformazioni non energetiche ed energetiche di un’onda monocromatica. Il moto ondoso irregolare e reale. Analisi statistica a breve e a lungo termine. L’onda di progetto. Il moto nella surf zone. Trasporto solido costiero. Processi costieri.
Testi di riferimento
1. Armanini, A. Principi di Idraulica fluviale - Editoriale BIOS, 1999 (in italiano)
2. US Army Corps of Engineers Coastal Engineering Manual, EM 1110-2-1100, 2002
Altri riferimenti bibliografici utili:
3. Armanini, A. Principles of River Hydraulics- Springer, 2018 (in inglese)
4. Ferro, V. La sistemazione dei bacini idrografici – Mc-Graw-Hill, 2002
5. US Army Corps of Engineers Channel Stability Assessment for Flood Control Projects, EM 1110-2-1418, 1994
http://www.publications.usace.army.mil/Portals/76/Publications/EngineerManuals/EM_1110-2-1418.pdf
6. U.S. Department of Transportation - Federal Highway Administration River Engineering for Highway Encroachments, FHWA NHI 01-004
http://www.fhwa.dot.gov/engineering/hydraulics/pubs/nhi01004.pdf
Programmazione del corso
Argomenti | Riferimenti testi | |
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1 | Moto uniforme a superficie libera. Sforzo tangenziale medio e conduttanza. Scala di deflusso in una sezione compatta. Le sezioni composte. | |
2 | I profili di moto permanente e la loro integrazione. Correnti permanenti con portata variabile. Esempi applicativi. | |
3 | Il moto vario a superficie libera: il modello cinematico, il modello parabolico, i modelli idrologici. | |
4 | Teoria di Shields per il moto incipiente. | 1 - 4 - 5 |
5 | Modalità di trasporto. La portata solida. Capacità di trasporto. Wash load e bed material load. | 1 - 5 |
6 | Il trasporto al fondo. Teoria di Einstein; teoria di Du Boys; altre formule. | 1 - 4 - 5 |
7 | Il trasporto in sospensione. | 1 - 5 |
8 | Il trasporto solido totale. | 1 - 6 |
9 | La resistenza totale al moto negli alvei a fondo mobile. | 1 - 4 - 5 |
10 | Criteri di esistenza delle forme di fondo. Resistenza di grano e resistenza delle forme di fondo. | 1 - 4 - 5 |
11 | Bilancio dei sedimenti. Equazione di Exner. Migrazione delle forme di fondo. Sistema acqua - sedimenti. | 1 |
12 | Colate fangose e detritiche: formazione, evoluzione e caratterizzazione. Modelli reologici per le colate detritiche. Modellazione numerica. | 4 |
13 | Onde di gravità regolari. Moto irrotazionale. Fluido perfetto. Equazione di Eulero. Equazione di Laplace. | 2 |
14 | L'onda progressiva. L'onda regressiva. L'onda stazionaria. Celerità. | 2 |
15 | Relazione di dispersione. Cinematica dell'onda progressiva. Cinematica dell'onda stazionaria. Distribuzione della pressione in un'onda progressiva e in un'onda stazionaria. | 2 |
16 | Energia di un'onda progressiva. Potenza di un'onda progressiva. Celerità di gruppo. | 2 |
17 | Shoaling. Rifrazione. Il raggio d'onda. | 2 |
18 | Trasformazioni dell'energia specifica. Il frangimento. Diffrazione. Riflessione. | 2 |
19 | Il moto nella surf zone. | 2 |
20 | Il moto ondoso reale e il moto ondoso irregolare. L'analisi dei treni di onde. I metodi zero-crossing. L'onda significativa. Distribuzioni di probabilità per la rappresentazione dello stato di mare a breve termine. | 2 |
21 | Il metodo spettrale. Relazione tra le altezze significative in acque basse. Il fetch e i possibili stati di mare. Gli spettri sintetici. Gli spettri direzionali. Il metodo SMB. | 2 |
22 | Criteri per la scelta dell'onda di progetto (previsioni a lungo termine). | 2 |
23 | Il trasporto solido costiero e l'evoluzione della linea di costa. | 2 |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame consiste in una prova orale, che comprende anche una prova di tipo applicativo.
Verranno effettuate due prove scritte in itinere, ciascuna riguardante all'incirca la metà del programma, che consisteranno in 10 quesiti per ogni prova, ciascuno valutato con un massimo di 3 punti. Qualora lo studente/la studentessa dovesse superare entrambe le prove (ciascuna con una valutazione di almeno 15/30), potrà accedere direttamente alla prova orale finale.