Management of hydraulic and maritime infrastructures

Attraverso l'analisi di casi di studio nazionali e internazionali, gli studenti svilupperanno le competenze necessarie per pianificare, progettare, realizzare e gestire progetti infrastrutturali idraulici e marittimi su larga scala. Particolare attenzione sarà dedicata alla comprensione dei processi idrodinamici rilevanti per la progettazione e la gestione delle infrastrutture idrauliche e marittime, nonché ai rischi idraulici in ambienti urbani, fluviali e costieri. Gli studenti esploreranno sia gli approcci progettuali tradizionali che quelli probabilistici, con un'analisi approfondita della loro applicazione nel contesto dei cambiamenti climatici.

Le competenze acquisite durante il corso saranno fondamentali per la gestione sostenibile ed equa di progetti relativi alle risorse idriche, alla riduzione del rischio di catastrofi e alle infrastrutture portuali, in conformità con i punti 3, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14 e 15 dell'Agenda UE 2030.

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.).

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, potranno seguire un percorso di apprendimento personalizzato le cui modalità verranno concordate con il docente.

La frequenza alle lezioni è fortemente consigliata in quanto coerente con il modello formativo proposto che mira a favorire l'apprendimento graduale, la partecipazione attiva dello studente in classe, il dialogo fra docenti e studenti.

INTRODUZIONE AL CORSO

RISCHIO IDRAULICO IN AREE FLUVIALI, URBANE E COSTIERE – Definizione di rischio – Pericolosità, esposizione e vulnerabilità nelle aree fluviali – Pericolosità, esposizione e vulnerabilità nelle aree urbane – Pericolosità, esposizione e vulnerabilità nelle aree costiere – Effetti dei cambiamenti climatici e dei cambiamenti nell'uso del suolo sul rischio idraulico

PROCESSI IDRODINAMICI IN AMBIENTI FLUVIALI E URBANI – Concetti di base di idrologia – Caratterizzazione dei sistemi fluviali – Concetti di base di idrodinamica e morfodinamica fluviale – Concetti di base dei sistemi di drenaggio urbano – Inondazioni urbane

OPERE IDRAULICHE – Serbatoi per l'approvvigionamento idrico, la produzione di energia idroelettrica e la mitigazione delle inondazioni – Interventi sugli estuari – Sistemi di approvvigionamento idrico, irrigazione e fognatura – Soluzioni tradizionali e basate sulla natura per la riduzione del rischio di inondazioni – Analisi di casi di studio reali

PROCESSI IDRODINAMICI MARINI E COSTIERI – Concetti di base della meccanica delle onde d'acqua – Concetti di base del clima ondoso e delle onde Analisi retrospettiva – Trasporto di sedimenti costieri ed erosione – Inondazioni costiere

OPERE MARITTIME – Opere di difesa costiera – Porti e relative infrastrutture – Adeguamento delle strutture esistenti – Strutture NBS marittime per la riduzione del rischio

APPROCCI PROGETTUALI – Panoramica delle linee guida e normative di progettazione nazionali e internazionali – Approcci progettuali tradizionali – Approcci probabilistici – Analisi di casi di studio reali

1. E. Foti, “Note di Idraulica Marittima e Ingegneria Costiera”, DICA. 2006
2. U. Tomasicchio, R. Tomasicchio, “Manuale di Ingegneria portuale e costiera”. HOEPLI, 2011.
3. P. Boccotti. “Idraulica marittima”. UTET, 1997.
4. E. Benassai, "Le dighe marittime". Istituto Italiano per gli Studi Filosofici, 2006.
5. A. Armanini, "Principi di Idraulica Fluviale", BIOS, 2005

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.

Definizione di Pericolosità, Esposizione, Vulnerabilità e Rischio

Criteri di valutazione del rischio idraulico in ambito urbano, territoriale e costiero

Effetti del cambiamento climatico sul rischio idraulico

Definizione di tempo di ritorno

Curve di probabilità pluviometrica

Moto vario nelle correnti a pelo libero

Morfodinamica fluviale

Sistemi di drenaggio urbano

Caratteristiche dei serbatoi per l’approvvigionamento idrico, la produzione idroelettrica e la mitigazione delle inondazioni

Caratteristiche dei sistemi di approvvigionamento idrico, di irrigazione e di fognature,

Interventi di riduzione del rischio idraulico basati su Natural Based Solution

Teoria lineare del moto ondoso

Legge di dispersione lineare

Trasformazione del moto ondoso da largo verso la riva (shoaling, rifrazione, frangimento, riflessione, diffrazione)

Interventi di protezione delle coste

Previsione del moto ondoso

Infrastrutture portuali

Dimensionamento idraulico e strutturale di una diga a gettata