Offerta Didattica
INGEGNERIA CIVILE
PROTEZIONE IDRAULICA DEL TERRITORIO (annuale)
Classe di corso: LM-23 - Classe delle lauree magistrali in Ingegneria civile
AA: 2022/2023
Sedi: MESSINA
SSD | TAF | tipologia | frequenza | moduli |
---|---|---|---|---|
ICAR/02 | Caratterizzante | Libera | Libera | No |
CFU | CFU LEZ | CFU LAB | CFU ESE | ORE | ORE LEZ | ORE LAB | ORE ESE |
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12 | 8 | 0 | 4 | 96 | 48 | 0 | 48 |
LegendaCFU: n. crediti dell’insegnamento CFU LEZ: n. cfu di lezione in aula CFU LAB: n. cfu di laboratorio CFU ESE: n. cfu di esercitazione FREQUENZA:Libera/Obbligatoria MODULI:SI - L'insegnamento prevede la suddivisione in moduli, NO - non sono previsti moduli ORE: n. ore programmate ORE LEZ: n. ore programmate di lezione in aula ORE LAB: n. ore programmate di laboratorio ORE ESE: n. ore programmate di esercitazione SSD:sigla del settore scientifico disciplinare dell’insegnamento TAF:sigla della tipologia di attività formativa TIPOLOGIA:LEZ - lezioni frontali, ESE - esercitazioni, LAB - laboratorio
Obiettivi Formativi
L’obiettivo del Corso consiste nel fornire allo studente gli strumenti tecnici e operativi e le conoscenze aggiornate per lo studio della difesa idraulica e della pianificazione territoriale delle aree naturali e antropizzate con particolare riferimento all’implementazione di interventi ingegneristici finalizzati alla difesa del suolo e alla mitigazione del rischio idrologico-idraulico. OF1 (Conoscenza e comprensione): Lo studente acquisirà una formazione di carattere teorico, metodologico, sperimentale e operativo nel corso dell’insegnamento che gli consentiranno di comprendere le problematiche della difesa idraulica e della pianificazione territoriale delle aree naturali e antropizzate. OF2 (Capacità di applicare conoscenza e comprensione): Lo studente sarà in possesso delle capacità per analizzare e risolvere i problemi della sua professione connessi alla protezione idraulica del territorio. OF3 (Autonomia di giudizio): Lo studente acquisirà capacità di giudizio autonomo nel modo di affrontare e di risolvere i problemi, utilizzando metodi, tecniche e strumenti aggiornati. OF4 (Abilità comunicative): 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. OF5 (Capacità di apprendimento): Lo studente deve essere in grado di documentarsi ed aggiornarsi tramite la consultazione di testi e pubblicazioni del settore della protezione idraulica del territorio.Learning Goals
Metodi didattici
Il corso viene erogato mediante lezioni frontali (48 ore) ed esercitazioni in aula (48 ore). Le esercitazioni vengono svolte dagli studenti suddivisi in gruppi di lavoro e consistono nella preparazione di una serie di elaborati nei quali vengono sviluppate le procedure di calcolo per la progettazione preliminare di una sistemazione idraulica del tratto montano e del tratto vallivo di un corso d’acqua naturale. Alcune esercitazioni sono altresì dedicate alla progettazione (preliminare) di interventi per la mitigazione del rischio idraulico nelle aree urbane. 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
Prerequisiti
Conoscenze approfondite dell'Idraulica di base, dell'Idrologia, dell'Idraulica Fluviale, delle Costruzioni Idrauliche, della Geotecnica e della Tecnica delle CostruzioniPrerequisites
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
Programma del Corso
Il corso è suddiviso in cinque parti che riguardano, il rischio idraulico, la difesa idraulica dei tratti montani dei corsi d’acqua, la difesa idraulica dei versanti, la difesa idraulica dei tratti vallivi dei corsi d’acqua naturali, la difesa idraulica delle aree urbanizzate L'elenco dettagliato degli argomenti trattati è il seguente: INTRODUZIONE: Il bacino idrografico e l’ambiente fluviale. Fiumi e torrenti. Inquadramento del problema della sistemazione dei corsi d’acqua. IL RISCHIO IDRAULICO: Il rischio idraulico: definizione, identificazione e valutazione. Pericolosità e vulnerabilità. Il rischio residuo. La normativa sul rischio: la L.183/89 sulla difesa del suolo, la L.267/98 sul rischio idrogeologico, la Direttiva Europea 2007/60 sulle alluvioni, la L.152/2006 sulla difesa dei corpi idrici. I piani per l’assetto idrogeologico (PAI). La valutazione di impatto ambientale per le opere di protezione idraulica. La mappatura delle aree a rischio di inondazione: metodi speditivi per la mappatura delle aree a rischio, metodi basati sulla modellazione della propagazione delle correnti a pelo libero: il modello HEC-RAS, i modelli idraulici. LA DIFESA IDRAULICA DEI TRATTI MONTANI DEI CORSI D’ACQUA: La sistemazione del tratto montano di un corso d’acqua: generalità. I piani di bacino Il trasporto solido di fondo. Il calcolo della portata solida di fondo. Il calcolo della pendenza di equilibrio. Le formulazioni cinematiche e dinamiche. Le formule esplicite di Ferro nei casi di micro e macroscabrezza. Le opere trasversali: le briglie di consolidamento e di trattenuta. Tipi di briglie: materiali, funzionamento idraulico e criteri generali di dimensionamento. Parti di una briglia. Criteri di posizionamento delle briglie di consolidamento: profilo longitudinale a gradinate. Calcolo dell’altezza fuori terra delle briglie. Calcolo idraulico della savanella di una briglia. I manufatti accessori di una briglia. Calcolo di stabilità delle briglie. Le forze agenti sul corpo briglia: spinta delle acque, delle terre e delle sottopressioni. La verifica allo scorrimento, allo schiacciamento, al ribaltamento e al sifonamento delle briglie a gravità (gabbioni e muratura). Le briglie aperte o selettive: classificazione e tipologie. Funzionamento idraulico e dimensionamento idraulico delle briglie selettive. Criteri di posizionamento delle briglie selettive. Le opere longitudinali per la stabilizzazione delle sponde e del fondo alveo: classificazione. Le soglie, i rivestimenti e le rampe in pietrame. Cenni alle tecniche di ingegneria naturalistica per la riqualificazione fluviale. Il trasporto solido di massa, Le colate detritiche e di fango: generalità e fenomenologia. Elementi di reologia delle colate. La valutazione della portata solida di una colata. Le opere di protezione dalle colate detritiche. Le opere frangicolata. Le briglie di trattenuta e le piazze di deposito. Le canalizzazioni di smaltimento. LA DIFESA IDRAULICA DEI VERSANTI: Generalità. Fenomenologia dell’erosione idrica. Il rischio erosivo. Modelli matematici per la stima della perdita di suolo: La formula di Wischmeier e Smith. Il metodo concettuale di Foster e Meyer. Cenni ai metodi stocastici, modelli empirici, modelli concettuali modelli a base fisica. Produzione di sedimenti ed erosione idrica: l’equazione universale modificata (MUSLE), modelli distribuiti per la stima della produzione di sedimenti. Il coefficiente di resa solida di un bacino. La produzione di sedimenti di un bacino idrografico. Gli interventi strutturali per la difesa dall’erosione: la sistemazione aziendale. Fosse livellari e acquidocci. Dimensionamento idraulico di una fossa livellare in condizioni di deflusso controllato e non controllato. Dimensionamento idraulico dell'acquidoccio a rittochino. Interventi di ingegneria naturalistica per la difesa dall’erosione sui versanti (opere intensive, estensive): graticciate, viminate, inerbimenti. LA DIFESA IDRAULICA DEI TRATTI VALLIVI DEI CORSI D’ACQUA NATURALI: Caratteri morfologici ed idraulici distintivi del tronco medio-vallivo. Casi di impiego e tipologie di pennelli o repellenti. Modalità costruttive dei pennelli. Calcolo della distanza relativa tra le opere. Tortuosità del corso d’acqua. Cenni alla formazione dei meandri. I drizzagni. Le azioni di mitigazione del rischio idraulico: gli interventi strutturali e non strutturali. Incremento della capacità di convogliamento del corso d’acqua: Arginature e risagomature degli alvei. Criteri di progettazione idraulica degli argini e delle risagomature. La manutenzioni degli alvei. I manufatti di attraversamento e le e intersezioni stradali e ferroviarie: tombini, ponticelli, pile. La laminazione delle piene mediante serbatoio artificiale in alveo. Funzionamento idraulico dei serbatoi di modulazione e quelli di laminazione. Calcolo dell’onda di piena laminata. Casse di espansione in alveo e fuori alveo. Deviazione dei volumi di piena: diversivi e scolmatori. La pianificazione d’uso del territorio e degli insediamenti nelle aree a rischio, i programmi di assicurazione dei beni, il flood proofing. I sistemi di preannuncio e preavviso: previsione idrometeorologiche quantitative (QPF), i Radar meteorologici, le reti di misura, i precursori idropluviometrici, i presidi territoriali, i piani di gestione per la riduzione del rischio da alluvione. LA DIFESA IDRAULICA DELLE AREE URBANIZZATE: Le inondazioni in ambiente urbano: tipologie, cause. Effetto dell’urbanizzazione sulla risposta idrologica dei bacini e delle reti idrografiche. Il rischio idraulico nelle aree urbane: pericolosità e vulnerabilità. Gli interventi per la difesa idraulica delle aree urbanizzate: canali di gronda, reti di drenaggio, vasche volano. Gli interventi per il controllo dell’impermeabilizzazione diffusa (DSMP): strutture di infiltrazione, strutture di immagazzinamento.Course Syllabus
Testi di riferimento: Gli argomenti affrontati nel corso sono trattati su molti libri di testo, utili anche ad approfondire e ampliare la conoscenza della disciplina. Nel corso delle lezioni vengono indicati i testi che di volta in volta riflettono meglio gli argomenti trattati in aula.
Vengono suggeriti anche alcuni testi in lingua inglese per stimolare gli studenti ad acquisire il linguaggio tecnico inglese specifico della disciplina.
I testi di riferimento, tutti disponibili nella biblioteca del Dipartimento, sono:
• V. Ferro, Opere di sistemazione idraulico-forestali. Mc Graw Hill, Milano, 2019.
• G. Becciu, A. Paoletti, Fondamenti di costruzioni idrauliche, UTET, 2010
• R. Rosso, Manuale di Protezione Idraulica del Territorio. CUSL, Milano, 2002.
• Da Deppo, C. Datei, Sistemazione dei corsi d’acqua, Libreria Cortina, Padova
• L. Da Deppo, C. Datei, Le opere idrauliche nelle costruzioni stradali, Nuova Bios, 1999
• Dispense relative a particolari contenuti del Corso (in italiano e in inglese)
Esami: Elenco degli appelli
Elenco delle unità didattiche costituenti l'insegnamento
Docente: GIUSEPPE TITO ARONICA
Orario di Ricevimento - GIUSEPPE TITO ARONICA
Giorno | Ora inizio | Ora fine | Luogo |
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Mercoledì | 17:00 | 19:00 | Stanza 716 - Dipartimento di Ingegneria, Piano 7, Blocco A - (ex Facoltà di Ingegneria) |
Note: