COSTRUZIONI IDRAULICHE E MARITTIME
Anno accademico 2023/2024 - Docente: Antonino CANCELLIERERisultati di apprendimento attesi
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Prerequisiti richiesti
Frequenza lezioni
La presenza in aula durante le lezioni teoriche e le esercitazioni è fortemente consigliata.
Gli studenti che, a seguito della presentazione dell’apposita documentazione (D.R. n. 1598 del 2/5/2018), abbiano ottenuto il riconoscimento dello status di studente lavoratore, studente atleta, studente in situazione di difficoltà e studente con disabilità, concorderanno le modalità di frequenza e di svolgimento delle esercitazioni con il docente.
Contenuti del corso
Introduzione: rischio idrologico e protezione idraulica del territorio
Corsi d’acqua fluviali
Rappresentazione dei corsi d’acqua – Profili longitudinali - Sezioni trasversali – Regime dei corsi d’acqua - Curve caratteristiche dei corsi d’acqua - Zone morfologiche di un bacino – Zona di alimentazione –Zona di trasporto – Zona di deposito
Misure strutturali per la difesa idraulica dei tratti montani dei corsi d’acqua
generalita’
Normativa – 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 – Determinazione della velocità critica di trasporto - Calcolo della portata solida - Calcolo della pendenza di equilibrio di progetto - 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 - Predimensionamento statico delle briglie a gravità -Verifiche statiche delle briglie a gravità – Verifiche di sollevamento e sifonamento – Sifonamento criteri empirici – Briglie ad arco – Briglie in gabbioni – Briglie in terra – Briglie in legname e pietre - Briglie selettive - Funzionamento idraulico delle briglie selettive - Briglie a fessura - Dimensionamento della fessura (clear water) – Geometria del deposito – Analisi dei processi determinati dalle briglie a fessura - Dimensionamento con il metodo di Armanini e Larcher - Procedura di calcolo
Altri interventi per la sistemazione idraulica dei torrenti
Soglie - Soglie in conglomerato cementizio - Soglie in legname e pietra - Soglie in massi - Difese di sponda con scogliere e massi – Dimensionamento della scogliera in tratto rettilineo - Dimensionamento della scogliera di sponda esterna in curva - 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 – Cunettoni in pietrame con salti di fondo – Dissipatori a risalto nei cunettoni - 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
Misure strutturali per la difesa idraulica dei tratti vallivi dei corsi d’acqua
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 – Formule empiriche - Erosione localizzata attorno le pile dei ponti - Interferenza fra le pile – Sistemazioni fluviali con pennelli – Calcolo della distanza fra i pennelli – Scavo alla testa dei pennelli e delle spalle dei ponti - 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 Evangelisti - Procedimento di Pavlosky – Stabilità del corpo arginale – Procedimento semplificato di Evangelisti per massimo riempimento e rapido svaso – Verifiche del sifonamento del corpo arginale - Protezione degli argini – Cause di rottura e di dissesto arginale – Rivestimenti rigidi - Rivestimenti flessibili – Dimensionamento del rivestimento flessibile con materassi - Rivestimenti con scogliera - Impermeabilizzazione degli argini – Ricalibratura degli alvei – Rettifiche fluviali – Scolmatori o diversivi – Casse di espansione – Casse di espansione in serie e in parallelo – Predimensionamento e dimensionamento delle casse di espansione
Misure non strutturali per la difesa dalle piene
Sistemi di preannuncio delle piene, early warning, piani di protezione civile, assicurazioni
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 – Normative in materia di dighe – Norme tecniche per la progettazione e la costruzione degli sbarramenti di ritenuta (dighe e traverse)” – Classificazione e definizioni –Disposizioni comuni - Forze agenti sulla struttura – Peso proprio – Peso del coronamento – Spinta idrostatica – Sottospinte – Spinte sismiche – Teoria di Westergaard – Grafici di Zangar - Scarichi di superficie – Sfioratori a stramazzo – Sfioratori Creager-Scimemi – Sfioratori a calice – Calcolo del raggio della soglia sfiorante - Verifica a saturazione e calcolo del raggio del pozzo – Verifica della galleria e degli aerofori - Scaricatori con paratoie – Scarichi di fondo – Tempo di svuotamento. Sicurezza idraulica delle dighe
Costruzioni marittime
I porti marittimi
Infrastrutture portuali - Opere esterne e opere interne - 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
TESTI CONSIGLIATI
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
5) R. Rosso – Manuale di protezione idraulica del territorio, kdp.amazon.com, 2018
ALTRO MATERIALE DIDATTICO
Slide utilizzate nel corso delle lezioni.
TESTI CONSIGLIATI
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
5) R. Rosso – Manuale di protezione idraulica del territorio, kdp.amazon.com, 2018
ALTRO MATERIALE DIDATTICO
Slide utilizzate nel corso delle lezioni.
Programmazione del corso
Argomenti | Riferimenti testi | |
---|---|---|
1 | Introduzione al corso | 5 |
2 | Corsi d’acqua fluviali | 1,2 |
3 | Misure strutturali per la difesa idraulica dei tratti montani dei corsi d'acqua | 1,2 |
4 | Misure strutturali per la difesa idraulica dei tratti montani dei corsi d'acqua | 1,2 |
5 | Misure non strutturali per la difesa dalle piene | 5 |
6 | Dighe | 3,5 |
7 | Costruzioni marittime | 4 |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Esclusivamente a titolo esemplificativo e non esaustivo, si riportano di seguito alcuni temi su cui può vertere la discussione durante l'esame orale:
Valutazione del trasporto solidoPendenza di equilibrio
Calcoli idraulici e statici per briglie a gravità
Idraulica delle briglie a fessura
Dimensionamento delle soglie di fondo
Dimensionamento di difese di sponda
Difesa delle piene nei tratti vallivi del corso d'acqua
Classificazione delle dighe
Forze agenti sulla diga
Tipi di scaricatori di piena
Porti
Opere di difesa marittime