COSTRUZIONI IDRAULICHE E MARITTIME

Anno accademico 2017/2018 - 2° anno - Curriculum Ingegneria delle acque
Docente: Carlo MODICA
Crediti: 9
Organizzazione didattica: 225 ore d'impegno totale, 138 di studio individuale, 42 di lezione frontale, 45 di esercitazione
Semestre:

Obiettivi formativi

Il corso di articola sostanzialmente in tre parti. La prima parte riguarda la sistemazione dei corsi d'acqua e la difesa dalle piene fluviali. La seconda riguarda alcune informazioni di base sulle dighe e sulle relative opere di scarico. La terza riguarda alcuni aspetti delle costruzioni marittime inerenti ai porti e alle opere di difesa.


Prerequisiti richiesti

Conoscenza degli argomenti di Idrologia e Complementi di idraulica


Frequenza lezioni

Fortemente consigliata


Contenuti del corso

SISTEMAZIONE DEI CORSI D’ACQUA

Criteri per la sistemazione idraulica dei torrenti - Scelta del tempo di ritorno - I bacini montani - Equilibrio morfologico dei torrenti - Interventi per torrenti in fase erosiva - Interventi per torrenti in fase di trasporto - La sistemazione dell’asta.

Briglie

La pendenza di equilibrio - Determinazione dello sforzo critico - Calcolo della portata solida - Calcolo della pendenza di equilibrio - Numero e altezza delle briglie - Dimensionamento idraulico della gaveta - Caratteristiche idrauliche della corrente determinate dalla briglia - Bacino di dissipazione - Dimensionamento idraulico del bacino di dissipazione - Bacino con soglia o controbriglia - Bacino in depressione - Calcolo della lunghezza del bacino - Erosione a valle di platee - Sifonamento delle briglie - Predimensionamento delle briglie a gravità - Dimensionamento statico delle briglie a gravità - Verifiche statiche delle briglie a gravità – Varie tipologie di briglie -Briglie selettive - Funzionamento idraulico delle briglie selettive - Briglie a fessura -Analisi dei processi determinati dalle briglie a fessura - Dimensionamento della fessura (clear water) - Dimensionamento con il metodo di Armanini e Larcher - Calcolo della geometria del deposito - Procedura di calcolo - Dimensionamento secondo Campisano et al. (2014)

Altri interventi per la sistemazione idraulica dei torrenti

Soglie - Soglie in conglomerato cementizio - Soglie in legname e pietrame - Soglie in massi - Difese di sponda con scogliere - Difese di sponda realizzate con massi - Dimensionamento massi - Difese di sponda realizzata con materassi - Difese di sponda con gabbioni - Difese di sponda con astoni di salice - Difese di sponda con legname e pietrame - Difese di sponda con pali battuti e tirantati - Difese longitudinali con muro di sponda - Difese sporgenti – Pennelli - Pennelli in massi in piccoli corsi d’acqua –Cunettoni - Cunettoni in pietrame e legno - Deviazioni brusche nei cunettoni (correnti veloci) - Curve nei cunettoni (correnti veloci) - Parte terminale dei torrenti (conoide di deiezione) - Sistemazione del conoide di deiezione - Piazze di deposito - I dissesti dei versanti - Stabilizzazione dei pendii

Sistemazione idraulica del tratto vallivo

Nomenclatura fluviale – Alvei alluvionali – Correnti lente in curva (aspetti idraulici) - Trasporto di sedimenti nelle correnti lente in curva – Confluenze – Idraulica dei ponti – Aspetti normativi - Rigurgito provocato da restringimenti e da pile - Erosione localizzata attorno le pile dei ponti - Interferenza fra le pile - La difesa dalle piene nei territori di pianura – Arginature – Rialzi e ringrossi d’argine – Distanze di rispetto dagli argini – Filtrazione nel corpo arginale – Procedimento di Pavlosky – Stabilità del corpo arginale – Procedimento semplificato di Evangelisti – Verifiche di sifonamento del corpo arginale – Cause di rottura e di dissesto arginale - Protezione degli argini – Rivestimenti rigidi - Rivestimenti flessibili – Dimensionamento del rivestimento flessibile con materassi - Rivestimenti con scogliera – Dimensionamento massi della scogliera - Impermeabilizzazione degli argini – Ricalibratura degli alvei – Rettifiche fluviali – Scolmatori o diversivi – Pennelli fluviali – Scavo alla testa dei pennelli e delle spalle dei ponti – Casse di espansione – Casse di espansione in serie e in parallelo – Predimensionamento e dimensionamento delle casse di espansione

DIGHE

Serbatoi artificiali – Serbatoi in alveo, con allaccianti, fuori alveo – Curve delle aree e dei volumi – Interrimento dei serbatoi – Profili longitudinali di deposizione dei sedimenti – Caratterizzazione delle zone di deposizione – Effetti delle correnti di torbidità - Classificazione delle dighe – Tipologia degli scarichi di superficie – Definizioni riguardanti le dighe – Normativa – Forze agenti sulla struttura – Peso proprio – Peso del coronamento – Spinta idrostatica – Sottospinta – Spinta del ghiaccio – Spinte sismiche – Teoria di Westergaard – Scarichi di superficie – Sfioratori a stramazzo – Sfioratori Creager-Scimemi – Sfioratori a calice – Scaricatori con paratoie – Scarichi di fondo – Laminazione delle piene.

COSTRUZIONI MARITTIME

I porti marittimi

Infrastrutture portuali - Classificazione dei porti – Criteri di dimensionamento delle bocche di porto e degli avamporti – Evoluzione delle infrastrutture portuali – Banchine per merci varie – Banchine moderne per merci alla rinfusa – Attracchi per idrocarburi e gas liquefatti – Attracchi per navi a carico/scarico orizzontale e misto – Terminal container - Darsene e porti turistici

Opere di difesa

Classificazione e tipi di opere di difesa – Le opere di difesa a gettata – Scarpa dei paramenti di monte e di valle – Limiti superiore e inferiore della mantellata – Spessore della mantellata – Larghezza delle berme – Larghezza della sezione al coronamento – Strati filtro e relativi spessori – Massa degli elementi del nucleo – Massa degli elementi della mantellata – Formula di Hudson – Formule di Van der Meer – Espressioni delle formule di Van der Meer per uso progettuale - Criteri costruttivi delle opere a gettata.


Testi di riferimento

1) L. Da Deppo, C. Datei, P. Salandin - Sistemazione dei corsi d’acqua, Edizioni Libreria Cortina, Padova, 2004.

2) G. Rasulo – Le sistemazioni idrauliche per la difesa del territorio, Fridericiana Editrice Universitaria, Napoli, 2009.

3) G. Becciu, A. Paoletti – Fondamenti di Costruzioni Idrauliche, UTET Scienze Tecniche, Peschiera Borromeo (MI), 2010.

4) A. Atzeni, - Lezioni di Costruzioni Marittime, Aracne Editrice, 2012



Programmazione del corso

 *ArgomentiRiferimenti testi
1*Presentazione del corso 
2*Criteri per la sistemazione idraulica dei torrenti1 2 
3*Briglie1 2 
4*Altri interventi per la sistemazione idraulica dei torrenti1 2 
5*Sistemazione idraulica del tratto vallivo1 2 
6*Dighe
7*I porti marittimi
8*Opere marittime di difesa
* Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell'esame.

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

L'esame consiste in una prova orale. Gli alunni devono presentare e discutere il fascicolo delle esercitazioni svolte.