Il corso ha l obiettivo di far conseguire allo studente i seguenti risultati formativi.

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1 FACOLTA : Ingegneria CORSO DI LAUREA MAGISTRALE: Ingegneria Civile INSEGNAMENTO: Idraulica Marittima e Costiera CFU: 9 NOME DOCENTE: Prof. Ing. Francesco ARISTODEMO SEDE DI AFFERENZA DEL DOCENTE: Napoli indirizzo francesco.aristodemo@uniecampus.it SI RICORDA AGLI STUDENTI CHE IN BASE ALLA COMUNICAZIONE DI SEGRETERIA DEL 12/12/2013, I DOCENTI SONO CONTATTABILI ATTRAVERSO IL SISTEMA DI MESSAGGISTICA DELLA PIATTAFORMA. orario ricevimento on line: lunedì dalle 15:00 alle 16:30 (ufficio virtuale del docente e ricevimento telefonico) (Il docente riceve comunque gli studenti frontalmente dopo i seminari in presenza) OBIETTIVI FORMATIVI DEL CORSO Il corso ha l obiettivo di far conseguire allo studente i seguenti risultati formativi. 1. Con riferimento alla conoscenza e capacità di comprensione a. Agitazioni che avvengono in mare, con particolare attenzione alle onde generate dal vento e alla loro meccanica di propagazione; b. Cause e meccanismi che stanno alla base dei fenomeni di idraulica marittima; c. Completa descrizione matematica delle meccanica del moto ondoso, con l individuazione delle ipotesi di base e delle condizioni al contorno; d. Processi di dinamica dei litorali costieri; e. Tipologie di opere di difesa costiera dell erosione; f. Tipologie e problematiche delle condotte sottomarine, con particolare riguardo agli scarichi a mare; g. Tipologie di infrastrutture portuali esterne ed interne. 2. Con riferimento alla conoscenza e capacità di comprensione applicate a. Risoluzione di problemi di idraulica marittima al largo e sottocosta; b. Risoluzione di problemi legati a processi di dinamica costiera; c. Dimensionamento e verifica di opere di difesa costiera dall erosione; d. Modellazione meteomarina, morfologica e morfodinamica di un litorale costiero; e. Dimensionamento e verifica di condotte sottomarine di scarico a mare; f. Dimensionamento e verifica di opere portuali esterne ed interne. 3. Con riferimento all autonomia di giudizio a. Capacità di descrivere i principali fenomeni di idraulica marittima;

2 b. Capacità di adottare un linguaggio tecnico idoneo alla materia. 4. Con riferimento alle abilità comunicative a. Esposizione idonea e corretta degli argomenti di Idraulica Marittima, Dinamica Costiera, Opere di difesa costiera, Analisi idro-morfodinamica di un litorale, Condotte sottomarine e Porti; b. Esposizione delle scelte progettuali effettuate per la verifica e il dimensionamento di opere marittime relative alla difesa dei litorali, agli scarichi a mare e di difesa portuale. CONTENUTI DEL CORSO: Il corso è da 9 CFU e prevede 72 lezioni; è strutturato in 6 moduli principali riguardanti, rispettivamente: 1. Idraulica marittima (3 CFU = 24 lezioni) 2. Dinamica costiera (1 CFU = 8 lezioni) 3. Opere di difesa costiera (1 CFU = 8 lezioni) 4. Analisi idro-morfodinamica di un litorale (2 CFU = 16 lezioni) 5. Le condotte sottomarine (1 CFU = 8 lezioni) 6. I porti (1 CFU = 8 lezioni) Nello specifico, gli argomenti previsti per ogni modulo sono riportati di seguito: MODULO 1 IDRAULICA MARITTIMA 1. Introduzione al Corso: obiettivo didattico del Corso, programma del Corso; bibliografia consigliata; modalità di esame, test di autovalutazione e ricevimento online 2. Nozioni di oceanografia fisica: mari e oceani; morfologia del fondale marino; il livello del mare; caratteristiche chimico-fisiche dell acqua marina 3. Le onde di mare: agitazioni che avvengono in mare; definizione di un onda; classificazione delle onde; generazione delle onde di vento 4. Il moto ondoso sinusoidale parte 1: caratterizzazione iniziale del problema bidimensionale; formulazione del problema bidimensionale (parte 1); formulazione del problema bidimensionale (parte 2); condizioni al contorno (parte 1) 5. Il moto ondoso sinusoidale parte 2: condizioni al contorno (parte 2); determinazione del campo di moto nell'ipotesi di ampiezza infinitesima; elevazione d onda e potenziale di velocità; relazione di dispersione lineare 6. Il moto ondoso sinusoidale parte 3: dettagli sulla relazione di dispersione lineare; approssimazioni asintotiche per acque basse e profonde; campo cinematico; traiettorie delle particelle; 7. Il moto ondoso sinusoidale parte 4: campo di pressione; gruppi d onda; energia di un onda; flusso di energia di un onda 8. Il moto ondoso periodico non-lineare: la non-linearità delle onde; teoria di Stokes agli ordini successivi; onde cnoidali e solitarie; abaco di Le Méhauté 9. Esercizi: esercizio 1, esercizio 2, esercizio proposto 1, esercizio proposto Test di autovalutazione sul moto ondoso regolare e audiolezioni: n. 4 verifiche a risposta multipla + n. 4 audioolezioni (agitazioni che avvengono in mare; definizione e classificazione delle onde; campo di moto indotto da onde regolari; linearità e non-linearità delle onde regolari) 11. Il moto ondoso irregolare parte 1: approcci per la definizione del moto ondoso irregolare; analisi statistica; caratteristiche ondose statistiche; spettro monodimensionale

3 12. Il moto ondoso irregolare parte 2: caratteristiche ondose spettrali; forme spettrali monodimensionali in mare; spettro bidimensionale; gruppi di onde alte in mare 13. Statistica degli eventi estremi: generalità; mareggiate; metodo di Goda parte 1; metodo di Goda parte Esercizi: esercizio 1, esercizio 2, esercizio proposto 1, esercizio proposto Fenomeni connessi alla propagazione sottocosta delle onde parte 1: generalità; shoaling; rifrazione e diffrazione; riflessione 16. Test di autovalutazione sul moto ondoso irregolare e su fenomeni connessi alla propagazione delle onde, e audiolezioni: n. 4 verifiche a risposta multipla + n. 4 videolezioni (analisi statistica delle onde irregolari; analisi spettrale delle onde irregolari; eventi estremi di moto ondoso; shoaling e rifrazione) 17. Fenomeni connessi alla propagazione sottocosta delle onde parte 2: trasmissione; frangimento al largo e sottocosta; idrodinamica della zona dei frangenti; idrodinamica della zona di battigia 18. Esercizi: esercizio 1, esercizio 2, esercizio proposto 1, esercizio proposto Esercizi: esercizio 1, esercizio 2, esercizio proposto 1, esercizio proposto Correnti costiere: generalità; correnti longitudinali; correnti a getto; correnti di ritorno; 21. Maree: generalità; maree astronomiche; genesi delle maree astronomiche; analisi armonica delle maree astronomiche; 22. Tsunami: tipologie di tsunami; caratteristiche delle onde di tsunami; esempi storici di tsunami; mitigazione della pericolosità e del rischio tsunami 23. Esercizi complementari: esercizio 1, esercizio 2, esercizio proposto 1, esercizio proposto Test di autovalutazione sui fenomeni connessi alla propagazione delle onde e altri fenomeni in mare, e audiolezioni: n. 4 verifiche a risposta multipla + n. 4 audiolezioni (frangimento; idrodinamica della zona dei frangenti; idrodinamica della zona di battigia; tsunami) MODULO 2 DINAMICA COSTIERA 25. Le coste parte 1: l ambiente litoraneo; processi di evoluzione morfologica di un litorale; dinamica dei litorali; caratterizzazione di un unità fisiografica 26. Le coste parte 2: fascia litoranea modellata dal moto ondoso; morfologia delle coste; erosione e avanzamento delle coste; caratteristiche dei sedimenti parte Le coste parte 3: caratteristiche dei sedimenti parte 2; struttura delle spiagge; azione delle onde di mare morto; azione delle onde di mare vivo 28. Evoluzione delle spiagge parte 1: generalità; caratteristiche geometriche di profili a barra o a berma; previsione di fenomeni di accrescimento o erosione; equilibrio planimetrico di spiaggia 29. Evoluzione delle spiagge parte 2: equilibrio trasversale di spiaggia; effetti del campo di moto sulla dinamica dei sedimenti; generalità sul trasporto solido longitudinale; stima del trasporto solido longitudinale 30. Esercizi: esercizio 1; esercizio 2; esercizio proposto 1; esercizio proposto Esercizi: esercizio 1; esercizio 2; esercizio proposto 1; esercizio proposto Test di autovalutazione sulla dinamica costiera e audiolezioni: n. 4 verifiche a risposta multipla + n. 4 audiolezioni (generalità sulla dinamica costiera; spiaggia attiva; onde di mare morto e di mare vivo; equilibrio planimetrico e trasversale delle spiagge)

4 MODULO 3 OPERE DI DIFESA COSTIERA 33. Classificazione delle opere di difesa costiera: tipologie di intervento; opere rigide e morbide; metodologie di intervento diretto attivo parte 1; metodologie di intervento diretto attivo parte Strutture aderenti: tipologie di strutture aderenti; rivestimenti; muri; esercizio 35. Ripascimenti artificiali: generalità; coefficiente di overfill e di ripascimento; volume di ripascimento; esercizio 36. Barriere frangiflutto: generalità; barriere frangiflutto emerse; barriere frangiflutto sommerse; esercizio 37. Pennelli: generalità; caratteristiche costruttive parte 1; caratteristiche costruttive parte 2; esercizio 38. Esercizi proposti: esercizio proposto 1, esercizio proposto 2, esercizio proposto 3, esercizio proposto Altre opere di difesa costiera: sistemi di drenaggio delle spiagge; ingegneria naturalistica parte 1; ingegneria naturalistica parte 2; convertitori di energia ondosa 40. Test di autovalutazione sulle opere di difesa costiera e audiolezioni: n. 4 verifiche a risposta multipla + n. 4 audiolezioni (classificazione delle opere di difesa costiera; barriere frangiflutto; pennelli; convertitori di energia delle onde in energia elettrica) MODULO 4 ANALISI IDRO-MORFODINAMICA DI UN LITORALE 41. Introduzione allo studio idro-morfodinamico di un litorale: finalità; paraggio e settore di traversia; fetch geografici; fetch efficaci 42. Dati delle forzanti meteomarine: dati di marea astronomica e di pressione; dati di vento; dati di moto ondoso parte 1; dati di moto ondoso parte 2; 43. Ricostruzione dei dati di vento in dati di moto ondoso: i venti; il metodo SMB; il metodo SPM; esercizio 44. Il clima meteomarino al largo parte 1: passi procedurali; validazione dei dati di moto ondoso; correlazioni altezze-periodi; trasposizione geografica parte Il clima meteomarino al largo parte 2: trasposizione geografica parte 2; clima meteomarino del paraggio; eventi estremi di moto ondoso; flusso di energia 46. Propagazione del moto ondoso sottocosta: selezione dei dati di moto ondoso; ricostruzione della batimetria di calcolo - parte 1; ricostruzione della batimetria di calcolo - parte 2; ricostruzione della batimetria di calcolo - parte Il modello SWAN: modelli di propagazione ondosa; caratteristiche del modello SWAN; settaggio dei parametri di input; risultati delle simulazioni 48. Il clima meteomarino sottocosta: clima meteomarino del paraggio ed onde di modellazione; flusso di energia e profondità di chiusura di spiaggia; sovralzo d onda e di vento; marea astronomica, effetto barico inverso e run-up 49. Test di autovalutazione sul clima meteomarino di un litorale e audiolezioni: n. 4 verifiche a risposta multipla + n. 4 audiolezioni (settore di traversia e fetch; dati di moto ondoso; clima meteomarino al largo; clima meteomarino sottocosta) 50. Analisi morfologica di un litorale parte 1: passi procedurali; analisi storica delle modifiche del litorale; evoluzione storica della linea di riva parte 1; evoluzione storica della linea di riva parte Analisi morfologica di un litorale parte 2: analisi Even-Odd; trasporto solido longitudinale; profilo di equilibrio; profili trasversali di spiaggia 52. Trasporto solido ad una foce fluviale parte 1: generalità; il trasporto solido fluviale di fondo; metodologia di calcolo del trasporto solido di fondo; problemi di valutazione diretta del trasporto solido;

5 53. Trasporto solido ad una foce fluviale parte 2: analisi idraulica dei deflussi; scala di deflusso; curva di durata delle portate; trasporto solido totale medio annuo 54. Analisi morfodinamica di un litorale parte 1: generalità; il modello GENESIS parte 1; il modello GENESIS parte 2; indicazione per l uso del GENESIS 55. Analisi morfodinamica di un litorale parte 2: settaggio dei parametri di input; calibrazione del modello GENESIS; modellazione a lungo termine del litorale parte 1; modellazione a lungo termine del litorale parte 2; 56. Test di autovalutazione sull analisi morfologica e morfodinamica di un litorale, e audiolezioni: n. 4 verifiche a risposta multipla + n. 4 audiolezioni (analisi storica delle linee di riva; trasporto solido costiero; analisi dei profili di spiaggia; analisi dell evoluzione futura della linea di riva) MODULO 5 LE CONDOTTE SOTTOMARINE 57. Le condotte sottomarine: considerazioni generali; le condotte di scarico a mare; aspetti progettuali; materiali 58. Aspetti tecnologici: sistemi realizzativi; varo e posa in opera; sistemi di appesantimento e protezione; esercizi 59. Aspetti ambientali: normative di riferimento; tipologie di diffusori; calcolo e verifica della diluizione complessiva; altre verifiche ambientali 60. Aspetti idraulici: deflusso a gravità del liquame; verifica idraulica del diffusore; esempio di calcolo 1; esempio di calcolo Aspetti meteomarini: passi procedurali; onde di progetto lungo la condotta; caratteristiche cinematiche in corrispondenza della condotta; esempio di calcolo 62. Aspetti idrodinamici: fluidodinamica attorno cilindri; forze idrodinamiche sulle condotte; analisi di stabilità; esempio di calcolo 63. Elementi resistenti complementari: difesa del tratto di condotta interrata; sistemi di protezione del diffusore; boa di segnalazione; esempio di calcolo 64. Test di autovalutazione sulle condotte sottomarine e audiolezioni: n. 4 verifiche a risposta multipla + n. 4 audiolezioni (tipologie di condotte sottomarine; aspetti ambientali; difesa di una condotta sottomarina posata sul fondo; difesa di una condotta sottomarina in trincea) MODULO 6 I PORTI 65. I porti: generalità; classificazione dei porti parte 1; classificazione dei porti parte 2; classificazione dei porti parte Sistema portuale di accesso: aspetti di navigazione; canale di accesso; imboccatura e bacino di evoluzione; controllo della rotta 67. Terminali marittimi: generalità; tipi di terminali; dimensionamento di terminali; esempi 68. Opere portuali esterne: generalità; opere a gettata; opere a parete verticale parte 1; opere a parete verticale parte Opere portuali interne: banchine; pontili parte 1; pontili parte 2; attrezzature di ormeggio 70. Esercizi: esercizio 1; esercizio 2; esercizio 3; esercizio Esercizi proposti: esercizio proposto 1, esercizio proposto 2, esercizio proposto 3, esercizio proposto Test di autovalutazione sui porti e audiolezioni: n. 4 verifiche a risposta multipla + n. 4 audiolezioni (classificazione dei porti; difese foranee a parete verticale piena; difese foranee a parete verticale forata; pontili galleggianti)

6 EVENTUALI PROPEDEUTICITA : Esami della Laurea di 1 livello come Idraulica, Idrologia e Costruzioni Idrauliche MODALITA DI SVOLGIMENTO ESAME: Gli esami si svolgono in forma scritta in tutte le sedi di ecampus. Sulle sedi di Novedrate e Roma è possibile inoltre sostenere solo l orale, oppure lo scritto più eventuale orale. Regolamento per lo svolgimento degli esami di profitto BIBLIOGRAFIA: Tesi obbligatori: Benassai E., LE ONDE MARINE, Ed. Liguori, Napoli. Testi consigliati: AA.VV., DIFESA DELLE COSTE E PROTEZIONE DEI LITORALI, Ministero dell Ambiente e della Tutela del Territorio, Roma. Noli A., CORSO DI COSTRUZIONI MARITTIME, EUROMA La Goliardica, Roma. Tomasicchio, U., MANUALE DI INGEGNERIA PORTUALE E COSTIERA, Hoepli Ed., Milano. Benassai E., LE DIGHE MARITTIME, Ed. Liguori, Napoli. Franco, L., Marconi, R., PORTI TURISTICI, Ed. Maggioli, Rimini. AA.VV., PROGETTO DI CONDOTTE DI SCARICO A MARE, Associazione Idrotecnica Italiana sezione Calabria. Al fine di un ottimale preparazione per l esame, si consiglia di integrare il materiale disponibile sulla piattaforma con i testi sopra indicati. ATTIVITA DIDATTICA EROGATIVA E INTERATTIVA: Tali attività riguardano i test e le audiolezioni presenti all interno di ogni CFU del corso e relativi ai moduli di Idraulica Marittima, Dinamica Costiera, Opere di difesa costiera, Analisi idro-morfodinamica di un litorale, Condotte sottomarine e Porti. I test a risposta multipla presenti nel Corso prevedono un feedback da parte del Docente sull eportfolio del VLE di ecampus, mentre le audiolezioni risultano utili ai fini dell approfondimento, a carattere teorico o applicativo, delle tematiche principali dei diversi moduli del Corso.