Obiettivi Formativi

L’obiettivo del Corso consiste nel fornire allo studente gli strumenti tecnici e conoscitivi aggiornati per lo studio dell’approvvigionamento idrico dei centri abitati, dell’allontanamento e trattamento dei reflui e della acque meteoriche con particolare riferimento ai problemi di gestione delle risorse idriche e della qualità delle acque dei corpi idrici secondo le direttive nazionali e comunitarie. Lo studente acquisirà una formazione di carattere teorico, metodologico, sperimentale e operativo nel corso dell’insegnamento che gli consentiranno di comprendere le problematiche dell’approvvigionamento idrico dei centri abitati, dell’allontanamento e trattamento dei reflui e delle acque meteoriche. Lo studente sarà in possesso delle capacità per analizzare e risolvere i problemi della sua professione connessi alle costruzioni idrauliche. Lo studente acquisirà capacità di giudizio autonomo nel modo di affrontare e di risolvere i problemi, utilizzando metodi, tecniche e strumenti aggiornati. Lo studente acquisirà un linguaggio tecnico appropriato per permettere una sicura ed efficace comunicazione sia con interlocutori esperti nella disciplina che con interlocutori diversa estrazione. Lo studente deve essere in grado di documentarsi ed aggiornarsi tramite la consultazione di testi e pubblicazioni del settore delle costruzioni idrauliche.

Learning Goals

The aim of the course is to provide the student with updated technical and cognitive tools for the study of the water supply of inhabited centers, the removal and treatment of wastewater and rainwater with particular reference to the problems of managing water resources and water quality of water bodies according to national and community directives. The student will acquire a theoretical, methodological, experimental and operational training during the course that will allow him to understand the problems of water supply in inhabited centers, the removal and treatment of wastewater and rainwater. The student will have the skills to analyze and solve the problems of his profession related to hydraulic construction. The student will acquire autonomous judgment in the way of facing and solving problems, using updated methods, techniques and tools The student will acquire an appropriate technical language to allow safe and effective communication both with interlocutors expert in the discipline and with interlocutors from different backgrounds The student must be able to document and update himself by consulting texts and publications from the hydraulic construction sector.

Metodi didattici

Il corso viene erogato mediante lezioni frontali (24 ore) ed esercitazioni in aula (24 ore). Le esercitazioni vengono svolte dagli studenti e consistono nello sviluppo di una serie di elaborati nei quali vengono sviluppate le procedure di calcolo per la progettazione preliminare delle principali opere costituenti un acquedotto per l’approvvigionamento idrico di un centro abitato e una rete di drenaggio urbano per l’allontanamento delle acque reflue e di pioggia. Sono inoltre previsti seminari su argomenti specifici e visite didattiche. Tutte le attività (lezioni ed esercitazioni) sono svolte con supporto di presentazioni in Power Point.

Teaching Methods

The course is delivered through lectures (24 hours) and exercises (24 hours) in the classroom. The exercises are carried out by students and consist in the development of a preliminary design of an aqueduct for the water supply of a small city and an urban drainage network for the removal of wastewater and rainwater control. There are also seminars on specific topics and offsite educational visits. All activities are carried out with the support of PowerPoint presentations.

Prerequisiti

Conoscenze approfondite dell'Idraulica di base, dell'Idrologia, della Scienza delle Costruzioni e della Geotecnica

Prerequisites

In-depth knowledge of basic hydraulics, hydrology, construction science and geotechnics

Verifiche dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento è effettuata attraverso un esame che consta solo di una prova orale nella quale è prevista una discussione sia sugli elaborati d’esercitazione sviluppati durante il corso sia sugli argomenti che costituiscono il programma del corso. La redazione degli elaborati d’esercitazione costituisce elemento da produrre obbligatoriamente per il superamento dell’esame. Nessuna prova in itinere è prevista. Sono altresì oggetto di valutazione il rigore metodologico e la proprietà di linguaggio nell'esposizione degli argomenti.

Assessment

The learning verification is carried out through an exam that consists only of an oral test in which a discussion is planned both on the independent exercises developed during the course and on the topics that form the course program. The preparation of the exercises is a mandatory element for passing the exam. No ongoing tests are planned. The methodological rigor and the ownership of language in the presentation of the topics are also evaluated.

Programma del Corso

Il corso è suddiviso in tre parti che riguardano gli acquedotti, le reti di drenaggio urbane e il trattamento delle acque reflue. L'elenco dettagliato degli argomenti trattati è il seguente: ACQUEDOTTI: Generalità, schemi e loro classificazione. Classificazione delle acque di approvvigionamento e requisiti di potabilità. Fabbisogni idrici dei centri abitati. Il Piano Regolatore Generale degli Acquedotti. Portate di dimensionamento di un acquedotto. Opere di presa da sorgente e da falde: pozzi e gallerie drenanti. Criteri per il tracciato della condotta adduttrice di un acquedotto esterno. Dimensionamento dell'acquedotto esterno a gravità. Diametro commerciale. Valvola di strozzamento. Dimensionamento dell'acquedotto esterno con sollevamento Criteri economici di dimensionamento adduttrice con sollevamento. I serbatoi cittadini: tipologie, generalità, posizionamento, criteri di dimensionamento idraulico: volume di compenso, volume di riserva, volume antincendio. Funzionamento turnato e non. Impianti di sollevamento: scelta di una pompa, curve caratteristiche, punto di funzionamento. Pompe in serie e in parallelo. Problemi di moto vario, dimensionamento di una cassa d’aria. Le tubazioni: generalità, caratteristiche, normativa. La pressione nominale di una tubazione. I materiali per condotta: metallici, lapidei, plastici. Giunti per condotte: classificazione, tipologie costruttive. La corrosione delle tubazioni: protezione attiva e passiva. Calcoli statici e posa in opera delle condotte. Opere d’arte degli acquedotti: attraversamenti di corsi d’acqua, stradali e ferroviari. Apparecchiature: sfiati, scarichi, valvole. Rete interna di acquedotto: generalità. Criteri di dimensionamento. Verifica di una rete interna: metodi completi, il software EPANET. Analisi prestazionale di una rete di distribuzione. RETI DI DRENAGGIO URBANO: Elementi costitutivi una rete di drenaggio urbano. Caratteristiche delle acque bianche e nere. Sistema unitario e sistema separato. Tracciamento della rete. La normativa sulle fognature. Il calcolo delle portate nere. Il calcolo delle portate pluviali. Canali e condotte: tipologie e materiali. Calcolo idraulico dei canali: forma e dimensioni degli spechi, grado di riempimento, velocità della corrente. Pozzetti: d’ispezione, di curva, di confluenza, di salto. Caditoie: tipologie e criteri di dimensionamento. TRATTAMENTI DELLE ACQUE: Caratteristiche delle acque reflue, il controllo degli scarichi, gli impianti di depurazione: trattamenti primari, secondari e terziari, la normativa sullo scarico delle acque reflue, la potabilizzazione delle acque per uso civile, le caratteristiche delle acque per uso potabile

Course Syllabus

The course is divided into three parts concerning aqueducts, urban drainage networks and wastewater treatment. The detailed list of topics is as follows: AQUEDUCTS: Generalities, schemes and their classification. Classification of supply waters and drinking water requirements. Water needs of inhabited centers. The General Regulatory Plan for Aqueducts. Sizing ranges of an aqueduct. Source and groundwater intake works: wells and drainage tunnels. Criteria for the layout of the supply line of an external aqueduct. Dimensioning of the external gravity aqueduct. Commercial diameter. Throttle valve. Dimensioning of the external aqueduct with lifting Economic criteria for dimensioning the adductor with lifting. City tanks: types, general information, positioning, hydraulic sizing criteria: compensation volume, reserve volume, fire prevention volume. Turned and non-shifted operation. Lifting systems: choice of a pump, characteristic curves, operating point. Series and parallel pumps. Various motion problems, sizing of an air tank. Piping: generalities, characteristics, regulations. The nominal pressure of a pipe. Pipeline materials: metal, stone, plastic. Pipe joints: classification, construction typologies. Corrosion of pipes: active and passive protection. Static calculations and laying of pipes. Aqueduct works of art: crossings of waterways, roads and railways. Equipment: vents, exhausts, valves. Internal aqueduct network: general information. Sizing criteria. Verification of an internal network: complete methods, the EPANET software. Performance analysis of a distribution network. URBAN DRAINAGE NETWORKS: Building blocks of an urban drainage network. Characteristics of rainwater and wastewater. Unitary system and separate system. Network tracking. Sewage legislation. The calculation of black flow rates. The calculation of rainwater flows. Channels and pipes: types and materials. Hydraulic calculation of the channels: shape and dimensions of the mirrors, degree of filling, speed of the current. Wells: inspection, curve, confluence, jump. Drains: types and sizing criteria. WATER TREATMENTS: Characteristics of waste water, pollution and discharges control, water treatment plants: primary, secondary and tertiary treatments, waste water treatment legislation, the purification of water for civil use, the characteristics of water for drinking use