APPROVIGIONAMENTO IDRICO E DRENAGGIO URBANO SOSTENIBILI

Il corso intende fornire informazioni di base, strumenti e metodologie finalizzati alla pianificazione, progettazione e gestione dei sistemi di approvvigionamento idrico e di drenaggio urbano nel settore civile e industriale, tenendo conto delle interrelazioni socio-economiche e ambientali e inquadrando i problemi nell'ambito di una visione integrata e sostenibile dei sistemi idrografici e sistemi idrici urbani.

Conoscenza e comprensione
Gli allievi conseguono la conoscenza e comprensione delle problematiche e degli strumenti operativi per le attività di pianificazione, progettazione e gestione dei sistemi di approvvigionamento idrico e di drenaggio urbano. In ambito di esercitazione, acquisiscono la capacità di svolgere calcoli e valutazioni finalizzati alla progettazione delle principali infrastrutture idrauliche urbane sulla base dell'analisi di casi di studio reali.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Al termine del corso, lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite all’analisi e alla progettazione/verifica dei sistemi di approvvigionamento idrico e di drenaggio urbano nel settore civile e industriale, anche mediante l’utilizzo degli strumenti di calcolo impiegati durante le esercitazioni.

Autonomia di giudizio
Lo studente svilupperà la capacità di analizzare le problematiche connesse alla progettazione e gestione delle principali infrastrutture idrauliche urbane, valutando le soluzioni tecniche più appropriate in relazione al problema considerato.

Abilità comunicative
Lo studente acquisirà la capacità di utilizzare correttamente la terminologia tecnica propria dell'ingegneria delle infrastrutture idrauliche urbane e di descrivere in modo chiaro le problematiche analizzate, le metodologie applicate e i risultati ottenuti durante le esercitazioni. La prova orale contribuirà inoltre a sviluppare e verificare la capacità di esporre e discutere gli argomenti del corso.

Capacità di apprendimento
Lo studente acquisirà gli strumenti metodologici necessari per approfondire autonomamente le tematiche trattate, anche attraverso l’utilizzo degli strumenti di calcolo e delle metodologie affrontate durante il corso.

Obiettivi dell'Agenda 2030
Goal 6: protezione e risanamento degli ecosistemi legati all’acqua e gestione sostenibile delle risorse idriche.
Goal 11: sviluppo di città e insediamenti resilienti ai disastri e promozione di strategie integrate per la gestione del rischio.
Goal 13: rafforzamento delle conoscenze e delle capacità relative alla mitigazione e all’adattamento ai cambiamenti climatici, alla riduzione degli impatti e all’allerta tempestiva.
Goal 15: contrasto alla desertificazione e al degrado del suolo, con particolare riferimento agli effetti della siccità e delle inondazioni.

L'insegnamento verrà erogato sulla base di lezioni frontali ed esercitazioni svolte anche tramite l'utilizzo di software specifico per valutare il livello di apprendimento conseguito dagli allievi durante lo svolgimento del corso. Tale apprendimento verrà valutato sulla base della capacità degli allievi di comunicare le informazioni apprese durante le lezioni, di analizzare in maniera critica e utilizzare opportunamente i dati per la progettazione e verifica di infrastrutture idriche urbane, di elaborare le relazioni tecniche relative alle esercitazioni svolte lavorando attivamente in gruppo.

L'indirizzamento alle attività sarà assicurato in aula mentre ulteriore assistenza verrà fornita negli orari di ricevimento.

Fondamenti di idraulica e idrologia

La frequenza del corso è fortemente consigliata, viene regolarmente monitorata ed è particolarmente importante ai fini dello svolgimento delle esercitazioni che devono essere iniziate e svolte durante il corso. Durante le esercitazioni pratiche, gli allievi potranno acquisire importanti competenze di base relative all'uso di software di comune utilizzo nella pratica professionale (ad es. EPANET e EPA-SWMM, GIS).

GENERALITA'
Infrastrutture idrauliche e gestione delle acque. Sistemi idrici. Normativa per il prelievo e l'uso delle acque. Enti preposti alla realizzazione e alla gestione dei sistemi idrici. Ciclo idrologico in ambito urbano e Servizio idrico integrato.

SISTEMI DI APPROVVIGIONAMENTO IDRICO NEI SETTORI CIVILE E INDUSTRIALE

Elementi di un acquedotto. Schemi di acquedotti ad uso civile. Risorse disponibili e valutazione sostenibile dei fabbisogni idrici: dotazioni unitarie, previsioni di popolazione, consumi di punta. Requisiti di qualità delle acque. Fonti di approvvigionamento idrico. Captazione di acque superficiali tramite sbarramenti e opere di presa. Captazione delle acque sotterranee e impianti di sollevamento. Opere di adduzione in pressione e a superficie libera. Tubazioni e materiali. Condotte di adduzione. Misurazione e regolazione delle portate. Apparecchiature. Serbatoi e loro dimensionamento. Reti di distribuzione. Modalità di consegna delle acque agli utenti. Dimensionamento idraulico e verifica delle reti di distribuzione. Aspetti socio-economici dei sistemi di approvvigionamento idrico urbano. Problemi di esercizio e manutenzione, tariffe. Sistemi di gestione e telecontrollo degli acquedotti.

SISTEMI DI DRENAGGIO URBANO

Sistemi di smaltimento delle acque reflue. Tipi di sistemi di drenaggio urbano. Sostenibilità ambientale dei sistemi di drenaggio urbano. Mitigazione e gestione del rischio idraulico urbano. Invarianza idraulica e idrologica. Schemi planimetrici. Progettazione delle fognature nere e delle fognature per il drenaggio delle acque meteoriche: valutazione delle portate tramite il metodo della corrivazione e tramite il metodo dell'invaso. Metodi di calcolo idraulico per la verifica e il progetto delle reti fognarie. Problemi caratteristici delle fognature unitarie. Sezioni tipo, materiali, apparecchiature e manufatti per le reti di fognatura. Scaricatori di piena. Vasche di laminazione. Impianti di sollevamento. Recapiti finali delle acque reflue. Cenni sulla normativa e sugli strumenti di pianificazione dei sistemi fognari. Sistemi di drenaggio urbano sostenibile. Gestione e controllo dei sistemi di drenaggio urbano.

1. AA.VV.: "Manuale di Ingegneria Civile", E.S.A.C.-­Zanichelli (Cremonese).
2. CENTRO STUDI DEFLUSSI URBANI: "Sistemi di Fognatura: Manuale di progettazione". HOEPLI, 1997.
3. DA DEPPO L., DATEI C.: “Fognature”. Edizioni Libreria Cortina, Padova, 1997.
4. FREGA G.: "Lezioni di acquedotti e fognature". Liguori, 1992.
5. IPPOLITO G.: "Appunti di Costruzioni Idrauliche". Liguori, 1995 (edizione aggiornata a cura di G. De Martino).
6. MILANO V.: "Acquedotti, guida alla progettazione". Hoepli, 2012
7. Appunti e slide del corso

L’esame si svolge in forma orale. La prenotazione per un appello d’esame è obbligatoria e deve essere eseguita esclusivamente attraverso il "portale studenti" nei periodi di prenotazione stabiliti. Nel giorno d'appello, il docente, sentiti gli allievi che si siano preventivamente iscritti all'appello stesso e che espongano le proprie preferenze, programma le sedute da tenersi sino all'apertura dell'appello successivo. La valutazione complessiva tiene conto degli esiti della prova orale, della qualità delle esercitazioni progettuali svolte e della costanza nella partecipazione attiva alle lezioni.

Infrastrutture idrauliche e servizio idrico integrato; Normativa specifica su sistemi di approvvigionamento idrico e drenaggio urbano; Valutazione dei fabbisogni idrici; Schemi di reti di distribuzione per uso civile; Tipologie di sistemi fognari; Calcolo delle portate nere e meteoriche; Sistemi di drenaggio urbano sostenibile; Invarianza idraulica e idrologica; Metodo per la mitigazione del rischio idraulico urbano; Gestione sostenibile delle infrastrutture idrauliche urbane.

Ulteriori esempi di domande e/o esercizi verranno discussi in aula durante il corso.