COSTRUZIONI IDRAULICHE FLUVIALI E MARITTIME

Conoscenza e comprensione

Il corso intende fornire informazioni di base, strumenti e metodologie necessari alla pianificazione, progettazione e gestione di interventi strutturali e non strutturali per la difesa idraulica di aree interne e costiere in ambito urbano ed extraurbano. Nello specifico, gli allievi conseguono la comprensione delle problematiche progettuali e gestionali relative alle principali opere di sistemazione e difesa fluviale, alle opere di sbarramento e prelievo da corsi d'acqua e ad opere in ambito costiero, con particolare riferimento agli interventi di prelievo di acque marine, scarico in mare e opere di difesa accessorie.

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 delle principali opere di sistemazione e difesa fluviale, degli interventi per la mitigazione del rischio di alluvione e delle opere idrauliche in ambito marittimo-costiero, anche mediante l’utilizzo degli strumenti di calcolo e modellazione impiegati durante le esercitazioni.

Autonomia di giudizio

Attraverso le esercitazioni, lo studente svilupperà la capacità di analizzare criticamente problematiche relative alla sistemazione e difesa dei corsi d’acqua, alla mitigazione del rischio di alluvione e alle opere idrauliche in ambito costiero, valutando le soluzioni tecniche più appropriate in relazione al problema considerato.

Abilità comunicative

Lo studente acquisirà la capacità di utilizzare correttamente il linguaggio tecnico proprio delle costruzioni idrauliche e di descrivere in modo chiaro le problematiche analizzate, le metodologie applicate e i risultati ottenuti. Le esercitazioni svolte in gruppo contribuiranno inoltre allo sviluppo della capacità di elaborare e comunicare i risultati mediante relazioni tecniche.

Capacità di apprendimento

Lo studente acquisirà gli strumenti metodologici necessari per approfondire autonomamente le tematiche relative alla sistemazione e difesa dei corsi d’acqua, alla mitigazione del rischio di alluvione e alle opere idrauliche in ambito marittimo-costiero, anche attraverso l’utilizzo degli strumenti di analisi e modellazione affrontati durante il corso.

Obiettivi dell’Agenda 20230

L'insegnamento contribuisce in particolare ai seguenti Sustainable Development Goals:

Goal 6: protezione e risanamento degli ecosistemi legati all'acqua e uso efficiente e sostenibile delle risorse idriche.

Goal 11: sviluppo di città e insediamenti resilienti ai disastri e promozione di una gestione integrata del rischio.

Goal 13: miglioramento 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, inclusi gli effetti di siccità e inondazioni.

• lezioni frontali condotte in forma interattiva per favorire la partecipazione attiva degli studenti e facilitare l'acquisizione e l'elaborazione critica dei contenuti trattati
• attività di esercitazione guidata in aula, finalizzate a mettere in pratica i principali concetti e metodi di analisi e modellazione impiegati nel settore delle Costruzioni Idrauliche, anche attraverso l'utilizzo di software professionali quali MATLAB, QGIS e HEC-RAS, per sviluppare competenze operative spendibili nell'ingegneria idraulica
• visite guidate presso opere idrauliche realizzate sul territorio

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

La presenza in aula durante le lezioni teoriche e le esercitazioni è fortemente raccomandata, in quantocostituisce un momento fondamentale di confronto, approfondimento e consolidamento delle competenze.

Gli studenti che abbiano ottenuto il riconoscimento dello status previsto dalla normativa di Ateneo per specifiche condizioni concorderanno con il docente le modalità di frequenza e di svolgimento delle esercitazioni.

INTRODUZIONE

Inquadramento generale sulle costruzioni idrauliche fluviali e marittime. Problematiche di utilizzazione delle acque e di tutela dell’ambiente. Aspetti normativi.

INTERVENTI DI SISTEMAZIONE IDRAULICA DEI CORSI D'ACQUA

Richiami di idrologia e di geomorfologia fluviale. Curve caratteristiche dei corsi d’acqua. Richiami di idraulica sulle correnti a pelo libero. Rischio e mappatura del rischio di alluvione. Misure strutturali e non strutturali per la mitigazione del rischio. Interventi nei territori montani. Erosione dei versanti. Criteri per la sistemazione idraulica dei torrenti. Briglie e soglie fluviali. Difese di sponda. Interventi nei territori di pianura. Arginature e criteri di progettazione. Verifiche di stabilità del corpo arginale. Ricalibratura degli alvei. Rettifiche fluviali. Aspetti eco-idrologici.

INTERVENTI DI MITIGAZIONE DEL RISCHIO DI ALLUVIONE

Piene fluviali. Invarianza idraulica e idrologica. Laminazione delle piene. Serbatoi e casse di espansione. Dighe e gestione degli invasi. Finalità di dighe e serbatoi. Aspetti costruttivi ed opere accessorie. Modelli di simulazione e ottimizzazione per la gestione dei serbatoi. Deflusso ecologico.

INTERVENTI E OPERE IDRAULICHE IN AMBITO MARITTIMO COSTIERO

Generalità su infrastrutture e opere idrauliche marittime e costiere. Opere di prelievo e utilizzazione di acque marine. Opere per il drenaggio e lo scarico a mare delle acque meteoriche. Condotte sottomarine. Problematiche ambientali. Aspetti costruttivi, materiali e dimensionamento delle opere accessorie di difesa.

Testi consigliati e materiale didattico

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

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

3. R. Rosso – Manuale di protezione idraulica del territorio, kdp.amazon.com, 2018.

4. Centro Studi Deflussi Urbani – Sistemi di fognatura. Manuale di progettazione. Hoepli, 1997.

5. Slide utilizzate nel corso delle lezioni.

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.

La prova orale è finalizzata a verificare la conoscenza e la comprensione degli argomenti del corso, la capacità di applicare le conoscenze acquisite, di analizzare criticamente le problematiche affrontate e di utilizzare correttamente il linguaggio tecnico della disciplina.

La qualità delle esercitazioni progettuali è valutata con riferimento alla corretta applicazione dei principali concetti e metodi di analisi e modellazione affrontati durante il corso, alla capacità di analizzare e interpretare i risultati ottenuti e alla qualità delle relative relazioni tecniche.

Il voto finale sarà attribuito secondo i seguenti criteri:

• Non superato: conoscenza insufficiente degli argomenti fondamentali, significative carenze nella capacità di applicare le conoscenze acquisite e uso inadeguato del linguaggio tecnico;
  
• 18–21: conoscenza sufficiente dei principali contenuti e capacità di base nell’applicazione delle conoscenze acquisite;
  
• 22–25: conoscenza soddisfacente degli argomenti e corretta applicazione delle conoscenze acquisite, con soddisfacenti capacità di analisi;
  
• 26–28: buona conoscenza dei contenuti, buone capacità di analisi e applicazione e uso appropriato del linguaggio tecnico;
  
• 29–30: conoscenza approfondita, capacità di integrare criticamente i diversi argomenti e di affrontare con autonomia i problemi proposti;
  
• 30 e lode: conoscenza eccellente e completa, elevata autonomia nell’applicazione delle conoscenze ed eccellenti capacità di analisi, sintesi e comunicazione.

• Valutazione del rischio alluvione
• Calcolo idraulico delle briglie a gravità
• Dimensionamento delle soglie fluviali
• Difese di sponda
• Difesa dalle piene nei tratti vallivi del corso d'acqua
• Laminazione delle piene
• Elementi costruttivi di una diga
• Dimensionamento e simulazione dei serbatoi
• Determinazione del deflusso ecologico
• Opere di presa a mare
• Condotte sottomarine per lo scarico a mare