PORT AND COASTAL ENGINEERING
Anno accademico 2023/2024 - Docente: Enrico FOTIRisultati di apprendimento attesi
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Il corso prevede lo svolgimento di:
-lezioni frontali, svolte in modalità partecipativa al fine di ottenere il massimo coinvolgimento degli studenti e la maturazione dei contenuti del corso;
-esercitazioni guidate in aula informatica, volte all'applicazione numerica dei concetti e dei metodi di analisi e modellazione più comunemente utilizzati nel campo dell'idraulica marittima e dell'ingegneria costiera e portuale;
-visita guidata del laboratorio di idraulica del DICAR, per l'illustrazione delle metodologie di modellazione fisica di problemi costieri;
-visite guidate, presso cantieri di opere marittime e/o soggetti pubblici e privati che si interessano della gestione delle aree costiere (Autorità Portuali, Genio Civile Opere Marittime, professionisti, etc.).
Prerequisiti richiesti
Frequenza lezioni
Contenuti del corso
- INTRODUZIONE
- L’IDROSFERA – Caratterizzazione dell'idrosfera - Il livello medio del mare - Le maree e le correnti - Generazione e misura del moto ondoso.
- FONTI DI INFORMAZIONE – Il servizio Idrografico e Mareografico Nazionale - Le carte nautiche e l’Atlante delle spiagge - Il rilievo dei fondali.
- LE ONDE DI GRAVITÀ REGOLARI Formulazione del problema bidimensionale - Determinazione del campo di moto nell'ipotesi di ampiezza infinitesima - Proprietà ingegneristiche delle onde lineari.
- PROPAGAZIONE DEL MOTO ONDOSO SU FONDALI GRADUALMENTE VARIABILI Generalità - Il fenomeno di shoaling - Il fenomeno di frangimento - La rifrazione - La diffrazione.
- RIFLESSIONE Schematizzazione e formulazione del problema - Diagramma delle pressioni e approssimazione di Saintflou - Coefficiente di riflessione - Riflessione su cassoni cellulari con camera assorbente - Riflessione su banchine su pali con scogliera sottostante - Misura del coefficiente di riflessione.
- CENNI DI METEOROLOGIA E CLIMA MARINO PER LA PREVISIONE DEL MOTO ONDOSO Generazione e caratterizzazione dei venti - Vento geostrofico - Stima del vento sulla superficie del mare per la previsione del moto ondoso - Reperimento dati anemometrici - Fetch geografico e fetch efficace.
- LE ONDE DI MARE Le onde irregolari e il concetto di stato di mare - Cenni sulle distribuzioni di probabilità - Distribuzioni di probabilità degli spostamenti verticali - Descrizione sintetica degli stati di mare - Il modello SMB per la previsione “a breve termine” - I dati disponibili - Trasposizione geografica di dati ondametrici - Il concetto di mareggiata - Analisi di eventi estremi per la previsione “a lungo termine”.
- MORFOLOGIA COSTIERA - Caratteristiche dei sedimenti costieri - Classificazione delle spiagge - Possibili profili di spiaggia - Possibili andamenti planimetrici di spiaggia.
- RICHIAMI DI MECCANICA DEL TRASPORTO SOLIDO - Azioni del campo di moto sulla dinamica dei sedimenti - Forme di fondo e resistenze aggiuntive - Il trasporto in ambito costiero.
- EROSIONE E ACCRESCIMENTO - Descrizione del paraggio e individuazione dell’unità fisiografica - Budget dei sedimenti - Erosione per variazione del livello del mare - Cause antropiche di erosione/accrescimento - L’evoluzione della linea di costa.
- INTERVENTI DI PROTEZIONE DELLA COSTA IN EROSIONE - Interventi strutturali per bloccare l’erosione - Interventi strutturali per contenere l’erosione – Ripascimento - Soluzioni miste - Naturalizzazione e stabilizzazione delle dune.
- LINEE GUIDA SUGLI INTERVENTI DI DIFESA DEI LITORALI - Dati e rilievi necessari - Indicazioni per la scelta della tipologia di un intervento.
- INFRASTRUTTURE PORTUALI - Funzioni portuali - Classificazione dei porti - Normativa di riferimento e pianificazione portuale - Naviglio - Lay-out portuali - Interazione con i litorali adiacenti - Le opere esterne - Struttura di un’opera a scogliera - Struttura di un’opera a parete verticale - Le opere interne - Banchine portuali - Opere speciali di protezione da corrosione e erosione - Porti turistici - Terminal container - Dragaggi
- CAMBIAMENTI CLIMATICI E DIFESA DELLA COSTA MEDIANTE NATURE-BASED-SOLUTIONS
Testi di riferimento
Programmazione del corso
Argomenti | Riferimenti testi | |
---|---|---|
1 | Teoria lineare del moto ondoso | 1 |
2 | Propagazione del moto ondoso su fondali gradualmente variabili | 1 |
3 | Riflessione del moto ondoso | 1 |
4 | Cenni di meteorologia e clima marino per la previsione del moto ondoso | 1,3 |
5 | Generazione e misura del moto ondoso | 1,3 |
6 | Le onde di mare | 1,3 |
7 | Idrodinamica e morfologia costiera | 1 |
8 | Interventi di protezione della costa | 1,2 |
9 | Infrastrutture portuali | 1,2,4 |
10 | Proporzionamento idraulico e strutturale di opere di difesa portuale e costiera | 1,2,4 |
11 | Banchine portuali e opere interne | 2,4 |
12 | Opere speciali, porti turistici, terminal container | Note del corso |
13 | Effetti dei cambiamenti climatici sulle coste | Note del corso |
14 | Nature-Based-Solutions per la protezione della costa | Note del corso |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Al fine di sostenere l'esame finale, è necessario preliminarmente presentare una relazione contenente i risultati delle esercitazioni sugli argomenti del corso. Detta relazione deve essere consegnata in bozza (stampata o via mail) almeno 7-10 giorni della data prevista per l'esame, per la revisione. Lo studente dovrà quindi presentare la versione finale revisionata al momento dell'esame.
Durante l'esame orale, di norma, vengono poste al candidato 3 domande sugli argomenti del corso (vedere gli esempi di domande riportati sotto).
La valutazione della prova finale tiene conto della:
- qualità delle esercitazioni svolte (50%);
- completezza e chiarezza delle risposte alle domande orali (50%)
Sarà altresì valutata la partecipazione attiva durante le lezioni.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Teoria lineare del moto ondoso
Legge di dispersione lineare
Rifrazione del moto ondoso
Shoaling e Frangimento delle onde
Riflessione
Modelli ad una linea per la evoluzione della linea di costa
Dimensionamento idraulico e strutturale di una diga a gettata
Stabilità di un ripascimento libero
Previsione del moto ondoso a breve termine
Previsione del moto ondoso a lungo termine
Infrastrutture portuali
Opere di difesa a gettata
Opere di difesa a parete verticale
Banchine